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Chemistry Senior High

なぜ、n,tは一定とわかるのですか?

入試攻略 への 必須問題 27℃において内容積1.0Lの容器Aと内容積 0.50Lの容器Bがコック で接続されている。 容器Aに圧力 1.0×10Pa の二酸化炭素を、容器Bに 圧力 2.0× 10 Paの窒素を充填した。 その後、コックを開き、気体を 問1 二酸化炭素と窒素の分圧を有効数字2桁で求めよ。 問2 混合気体の全圧を有効数字2桁で求めよ。 解説 コックを開くと、容器Aと容器Bの圧力が等しくなるまで気体が移動した 器Aと容器B 222 ① CO2- V.T一定 で分ける N₂ コックを開く 27°C 27°C 1.0×105Pa 2.0×10° Pa A1.0L B0.50L 問1 CO2の分圧を Pcoz, N2 の分圧を PN2 とします。 4 1.5 L, 27°C 2 よって, Pcoz=- 200 = 1/3× x 10° ≒ 6.7×10^ [Pa] IDD 1.5 L, 270 1.5 L, 27°C CO2に注目し, ①と④を見比べます。n, T一定なので、PV = nRT + 一定 なわちボイルの法則より, 1.0×10° [Pa〕×1.0 [L] = Peoz [Pa]×1.5 〔L〕 (3) 2 よって, PN2=1/12 ×10≒6.7×10* [Pa] Pco2+PN2= 答え 問1 CO2 : 6.7×10 Pa 270 全容積=1.0 +0.50=1.5 [L] 2.0×105 [Pa]×0.50 [L] = PN, [Pa]×1.5 〔L〕 0 + N2 に注目し、 ②と⑤を見比べます。 n, T一定なので, PV = nRT,すなわ ちボイルの法則より, 一定 N2 : 6.7×10^Pa P₁V₁=P₂V/₂² オイルの 問2 分圧の和が全圧なので、全圧を Pr 〔Pa] とすると, Pr= PoostPw=1/3×10°+1/3×10°= 3 × 10F 1.3×10° (Pa) ÷ ( Toda 問2 1.3×10 Pa

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(5)の解説がわかりにくいです。 直線とエタノールの蒸気圧曲線の交点とは、どういうことでしょうか?

圧力 234 混合気体と蒸気圧 体積を自由に変えることので きるピストン付きのガラス容器に 0.030mol のエタノール 0.020mol の窒素を入れ,圧力を0.050 × 10°Pa,温度を 27℃に保ち、長時間放置した (状態A)。このとき,エタ ノールはすべて気体となっていた。その後,温度を一定に 保ちながら、圧力を徐々に高めていったところ,状態 B でエタノールが凝縮しはじめた。その後,さらに圧力を高 め 0.29 × 105Pa まで圧縮した (状態C)。このとき,容器 内の体積変化は図1のようになった。 0.8 気体はすべて理想気体とし、液体(エタノール) の体積は 無視できるものとする。また、窒素の液体への溶解も無視 蒸 0.6 できるものとする。 エタノールの蒸気圧曲線は図2のよう に変化するものとし, 27℃における飽和蒸気圧は 0.090 圧 0.4 0.2 × 10Pa とする。 また, 気体定数R=8.3×10°Pa・L/(K・ mol) とする。 (1) 状態Aにおける容器内の体積 〔L〕 を有効数字2桁で答 えよ。 S◆ (2) 状態Bにおける容器内の圧力 [ Pa] を有効数字2桁で答えよ。 (3) 状態Bにおいて,体積を固定したままエタノールと窒素のモル分率を変化させたと すると、容器内の圧力はどのように変化すると考えられるか。 次の(ア)~(ク)のグラフか ら一つ選び,記号で答えよ。 ただし, エタノールのモル分率をx, 窒素のモル分率を 1-xとし, 全物質量は変化させないものとする。 また, 温度は27℃に保ったまま とする。 (シ) 57~67℃ nS M 2 X F (オ) 圧力 圧力 (カ) x 圧力 (13) OR 圧力 DELIBAR(10³Pa) 体積 (キ) x 10 気体の性質 143 A 0.05 圧力 圧力 05 B 圧力 図 1 ヘキサン H Natchat co (エ) C 0.29 x 43 T 20 40 60 80 100 温度 [°C] 図2 エタノール (ク) [10Pa] 水 (4) 状態Cにおける容器内の体積 [L] を有効数字2桁で答えよ。 (5) 状態Cから容器内の体積を固定したまま, 温度を徐々に上げた。 容器内の液体がす べて気体に変化する温度は,次の (ケ)~(セ)のどの範囲に含まれるか, 記号で答えよ。 (ケ)27~37℃ (コ) 37~ 47℃ (サ) 47~57℃ (ス) 67~77℃ (セ) 77℃以上 ( 16 北大)

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赤線の引いてある部分が何を示しているかが分かりません。赤線を含む式はどのようにして考えられているかを教えて頂きたいです💦 よろしくお願いします🙇‍♀

基本例題26 気体の溶解度 問題 228・229 水素は、 0℃ 1.0×105 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。 SS (2) 0℃, 5.0×10Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は、その圧力下で何mL か。 C (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℃, 1.0×10Pa に保ったとき, 水素は何mol溶けるか。 [231 考え方 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。 度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を 用いる。 溶解する気体の体 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 圧に比例する。 DOI 解答 (1) 0℃,1.0×105Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L 22.4L/mol -=9.82×10-4 mol ESSERE & ESS 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105Pa では, 105 PAL JOOS 9.82×10-4molx. =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol (2) 気体の状態方程式 PV=nRT からVを求める。 1=1V= 4.91×10-3 mol×8.3×103Pa・L/ (K・mol)×273K 5.0×105 Pa 5.0×105 1.0×105 =2.2×10-L=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1.0×10Pa ×1/4=2.5×105Pa なので,溶 ける水素の物質量は, 8 9.82×10-mol×(2.5×105/1.0×10)=2.5×10-3mol 第Ⅲ章 物質の状態

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