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Chemistry Senior High

(3)なんですが、モル分率を出したいのに、なんで圧力が使えるんですか?また、ちなみにモル分率ってなんですか?

基本例題24 混合気体 図のように、3.OL の容器Aに2.0×10°Pa の窒素を,2.0Lの容器Bに1.0×10°Pa の水 妻を入れ、コックを開いて両気体を混合した。温度は常に一定に保っておいた。 混合後 問題213-214-215 の気体について,次の各問いに答えよ。 (1) 窒素の分圧は何 Paか。 (2) 全圧は何 Paか。 各気体のモル分率はそれぞれいくらか。 (4) 混合気体の平均分子量はいくらか。 題を A 積に 3.0L 2.0L コック 度を 考え方 解答 (1) 混合後の気体の体積は, 3.0L+2.0L=5.0Lである。 (2) ドルトンの分圧の法則から, P=P,+ PH。 (3)分圧=D全圧×モル分率から, 成分気体の分圧 混合気体の全圧 (4) 平均分子量Mは各成分気 体の分子量×モル分率の和で求 められる。N2の分子量は28, He の分子量は2.0である。 (1) ボイルの法則から,窒素の分圧 PN, は, 2.0×10Pa×3.0L PV PN2 =1.2×10°Pa 5.0L V2 L (2) 同様に,水素の分圧 PH。は, PVi_1.0×10 Pa×2.0L V。 Pre -=4.0×10*Pa 三 5.0L モル分率= したがって,全圧は, P=PN,+ PH,=1.2×10Pa+4.0×10*Pa=1.6×10Pa 4.0×10'Pa (3) No…2×10°Pa) Ne… 1,6×10 Pá -=0.25 1.6×10Pa 文g ,7 H2… 0.75 E(ししゃ「ないお M=28×0.75+2.0×0.25=21.5=22 (原子量) H=1.0 N=14 0=16

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Chemistry Undergraduate

解答が欲しいです。

[1] 1.013×10° Paのもとで、1mol のある気体を、 温度をT,Kから T2Kへ上昇させたと きのエンタルピー変化とエントロピー変化を求めよ。 ただし、その気体の定圧モル熱容 量は次式(Tは温度(K)、 a、 b、 cは定数)で表せるとし、 また気体定数はRJK! mol-! とする。 Cp=a+bT+cT-2 JK-' mol- [2] 1.013×10° Paのもとで、 ある結晶1 mol が融点TKで完全に融解するときにgJの 発熱が観測されたという。 このときのエンタルピー変化とエントロピー変化を求めよ。 [3] 1 mol の理想気体が、状態1 (温度 Ti K、 体積1i m') から状態2 (温度 72 K、 体 積2 m')へ膨張するときのエントロピー変化を求めよ。定積モル比熱は CvJK' mol'! で定数、また気体定数はRJK'mol'' とする。 ヒント:定温過程と定積過程の2段階に分けて考える。 [4] 初期状態において温度T,でnmolの理想気体を、①可逆定温膨張、②可逆断熱膨張、 の不可逆断熱自由膨張、 の3通りの過程で体積を iから 12へ増加させた。それぞれの 過程に対して、系が得る熱と系のエントロピー変化について、 詳しい結果の導出と併せ て説明せよ。ただし、 気体定数は Rとする。また、縦軸を圧力、横軸を体積として、上 記のそれぞれの過程に対する変化を図示するとともに、 その理由を説明せよ。

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