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Chemistry Senior High

気体の蒸気圧の問題で、2枚目の画像の印がついているところのmolはそれぞれ何のmolを示しているのですか? よろしくお願いします

あ *とり。 向1 を読 3 hA 分E Pa = 全正x mtho 年= Pax nAthe O Px| =0,2x8.3x(0x300 4.98×105 nA ボイルの法則、 PV - PV' p'=9.96x10*Pa 4.98x (0°x1= Px(i+4) a佐2続いて.コック2を開けてしばらく放置したのち、着火装置を使用したと 0 第1回 化学 化 学 ころ、容器内の気体は完全燃焼し、すべての酸素とメタンが反応した。その (全 問 必答) 後,容器I, I, Ⅲを27℃に保った。 ミ、全在= 9.96 »ld *9 次の問いに答えよ。ただし、連結部や液体の水の体積は無視できるものとする。=』 必要があれば、原子量は次の値を使うこと。 また。227 ℃での水の蒸気圧は2.6× 10° Pa とする。 H 1.0 C12 0 16 Na 23 S 32 Cu 64 気体定数R=8.3×10° Pa·L/(K·mol) とする。 実在気体とことわりがない限り,気体は理想気体として扱うものとする。 問イ 操作1の終了後の,容器I,I内の全圧を有効数字2桁で次の形式で表すと き、 に当てはまる数字を、下の0~0のうちから一つず 3 つ選べ。ただし、同じものを繰り返し選んでもよい。 PV-nRT 第1問 次の文章(A~C)を読み,問い(問1~7)に答えよ。 Px X ; 4× 2.1x (0 3 Pa 4 2 × 10 (解答番号 1 9 (配点 25) 6 P= 8x83> 107 (6 66 0 11 2 A 図1のように、温度によって体積が変化しない耐圧容器I,I, Ⅲがコック1. 3 の 4 6 5 6 コック2で連結されている。容器I, IⅡ, Ⅲの容積は,それぞれ 1.0 L, 4.0L. 6 の 7 8 9 0 0 2.0L である。また, 容器Ⅲには着火装置がついている。 問2)操作1,操作2の終了後に, 温度を 27℃から 227℃まで上げて, しばらく 放置した。このときの容器I,Ⅱ, Ⅲ内の全圧は何 Paか。 最も適当な数値を、 I B IA I C 次の0~6のうちから一つ選べ。 4 Pa コック1 コック2 0 1.8×10° 2 2.8×10° 3)3.0 × 10° 1.8× 10° 6 2.8× 10° 6 3.0 × 10° 1.0 L 4.0L He 2.0L 着火装置 4 7/500 02 10.2mol px 7 = 0.5x8.jx(0x 500 図 ×ワン 0.2mol. 0、lmol P -H4× 36、2×β、3x(0' 10 これを用いて、次のような操作を行った。 操作1 容器1. Ⅱ. Ⅲを27℃に保ち,コックをすべて閉じた状態で, 容器Iに 76、2 P.3 酸素0.20 mol, 容器IⅡにヘリウム 0.20 mol, 容器Ⅲにメタン0.10 mol をそ /o86 れぞれ封入したのち, コック1を開けてしばらく放置した。 2896 300,46 3.0×105 2ッ

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Chemistry Senior High

(4)がわかりません。Pをy軸と考えるからX軸はVだと思ったのですが2枚目の写真のように逆になってる理由がわかりません。解説お願いします。

Tom !本茂歴里 | 単原子分子の理想気体1molをとり,その体> 積と圧力を図に示されている三角形の経路にそ(位 ってA→B →C→Aの順にゆっくりと 圧力+(N/m?) 商円でよ B)関e (m)V 変化させる。状態A では体積が Vo [m®] で圧力出 COこ頂O A-0-a 3Po が Po[N/m°], 温度が To{K), 状態 Bでは体積が 。 A薄 ニ P V。 m) (m)で圧力が P。[N/m?], 状態Cでは体積が 4 T 武 るでPota AT。 =Vた野 V。 体積[m°] る数値を求めよ。 の の 競 むさ [)a工東 本の () Te B 4/ V。 2 {m°], 圧力が3P。[N/m°] である。気体定数 4 をR(J/(mol-K)]とし, 次の口 0 T 0 V Vo 0 にあてはま 気は4 (1) 過程A-→ Bでは, 気体は外部から ア用) ア×RT。(J]の仕事をされる。また,内部エネルギーはイ×RT,(J]だけ減 少するのそ、この過程で, 外部へウ× RT。(J]の熱を放出しだととになる。 (2) 過程B-Cで, 気体は| (3) 状態Cは,状態 A よりも内部エネルギーがオ× RT。[J] だけ少ない。 (4) 過程C→A では,圧力,温度を変化させながら膨張させた。その途中の体積V, 圧力Pそして温度Tの状態を考える。このとき体積Vと圧力Pとの間には、 エ RT,(J]の熱を吸収する。 () の○-() AV w- Pav P。 P=-| カ]×- -x(V-Vo)+P。の関係が成立する。したがって, 温度Tは体積V V。 K PoBdaる AC0st P&V- LPot の関数として, P。 ×(V- キ]×V.)° +カ]×キ×T。 RV。 T=-| カ と表されるから, 体積がキ×V。[m°]のときに温度が最高になる。 (5) このA一→B→C→Aの過程で, 気体がした仕事は|ク]× RT。[J]であ 3 る。

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Chemistry Senior High

(2)なんですけどヘンリーの法則より 温度一定、その圧力下で体積はその気体の圧力によらず一定の値になる から問題見た瞬間に問題文より22mLって答えていいのですか?

基本例題26) 気体の溶解度 問題228-229 水素は,0℃, 1.0×10 Pa で,1L の水に22mL 溶ける。次の各問いに答えよ。 (1) 0℃, 5.0×10 Pa で,1Lの水に溶ける水素は何 mol か。 (2) 0℃, 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何 mL か。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0×10° Pa に保ったとき,水素は何 mol 溶けるか。 0SS 1〇slA 考え方 解答 Ho ヘンリーの法則を用いる。 (1) 標準状態における溶 解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を (1) 0℃, 1.0×105Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L 22.4L/mol -=9.82×10-4mol 曲細容TC に曲 「SS 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×10Paでは, 5.0×10 1.0×105 (2) 気体の状態方程式 PV=nRT からVを求める。 4.91×10-3mol×8.3×10°Pa·L/(K·mol)×273K 章 =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol 9.82×10-4mol×- 用いる。 別解)溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下 では,圧力が変わっても 一定である。 (3) 混合気体の場合,気 体の溶解度は各気体の分 V= 5.0×10Pa =2.2×10-2L=22mL 別解圧力が5倍になると,溶ける気体の物質量も5倍にな る。しかし、この圧力下で溶ける気体の体積は、ボイルの法 則から1/5になるので, 結局,同じ体積 22mL になる。 (3) 水素の分圧は1.0×10°Pa×1/4=2.5×10° Paなので,溶 ける水素の物質量は、 9.82×10-4mol× (2.5×10/1.0×10°)=2.5×10-3mol 圧に比例する。 ①本戻 8SS 其本例頭の |物質の状態

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