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Chemistry Senior High

気体の 解き方教えてください。

次の文を読み,設問に答えよ。 解答の数値は有効数字2桁で記せ。 (H=1.0, C=12, 0=16) 図に示すように,ピストンにより容積が変わるシリンダーAがコックのついた管で容 器Bとつながった装置があり, 装置全体の温度を一定に制御できる恒温槽に入っている。 シリンダーAには質量a [g]のメタン(気体) が, 容器Bには質量5a [g]の酸素(気体) が 入っている。ピストンが初期位置にあるときコックは閉じており, シリンダーAと容器 Bの容積はともにV。 [L] で等しく, 温度もともに絶対温度でT。 [K]である。 このときの シリンダーA内の圧力を PA [Pa] とする。 気体はすべて理想気体とし, 管の容積は無視 できるとする。 シリンダー A 容器B コック ピストン 酸素 5a (g] メタン a [g] 官 al 問1 ピストンが初期位置にあるとき, 容器B内の圧力[Pa]をシリンダーA内の圧力 P。を用いて表せ。 問2 ゆっくりとピストンを押し込み, シリンダーAの容積をV/4 とした後に, コック を開けてしばらく放置したところ,メタンと酸素は反応せず互いに速やかに混合し, その後装置内部の温度はT。で一様となった。 このときの装置内の全圧(Pa] と, メタン の分圧(Pa]を,PAを用いて表せ。 問3 間2の操作の後, ピストンを固定して適切な方法で装置内のメタンを完全に燃焼さ せた。このときの化学反応式を記せ。 また, しばらく放置した後に装置内の温度が再 びT。となったとき, 生成した水はすべて水蒸気であった。 このときの装置内の全圧 全圧 1, メタンの分圧 (Pa]を PAを用いて表せ。 反応式 ),全圧 問4 間3の操作の後, ピストンを固定したまま, 温度をT,=5T。/6 まで下げると装置 内の水蒸気が一部凝縮して水(液休) が生じた。 このときの装置内の全圧[Pa] を PAを 用いて表せ。ただし, 温度T, での水の蒸気圧は0.11PA とする。 また, 水蒸気の凝縮 を除いて装置内の気体は水(液体) へ溶解しないとし, 温度変化によるシリンダーAと 容器Bの容積変化, および水(液体)の体積は無視できるとする。 *配点:10点×6問 右のスペースに解答せよ。

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(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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(イ)についてです NO2を0.2mol入れるのはN2O4を0.10molを入れるのと同じと書いていますが、なぜそのようなことが言えるのですか。化学反応式の係数をとってきてるのはわかりますが、平衡時には0.10molにはならないですよね? またなぜ体積比をN2O4のみの物... Read More

cいた。このとき, 度か,逆反応の速度がv2であるとき,加える濃硫酸の量を増やすと平 酢酸は何 mol 反応させたのか。 衛定数Kはどうなるか。次の中から正しいものを選べ。 が増加するので,Kが大きくなる。 (ア)1 (イ) 02が増加するので,Kが小さくなる。 )は増加するが, vaは減少するので, Kは大きくなる。 (エ)1, V2ともに増加するが, Kは不変である。 (神戸薬大改) 111 <N.O.の解離平衡〉 ★★ 次の文中の[ 無色の気体N:O。と,褐色の気体NO との間には, 次のような平衡関係が存在する。 ]にあてはまる数値(有効数字2桁)を答えよ。 N2O4 こ2 NO2 いま図のような移動可能な壁で仕切られ た二つの部屋 A, Bをもち,A, Bの合計し た容積が8.0Lの容器がある。初めに移動壁 を中央に固定して,部屋Aを 0.90 molの 部屋 部屋 A B 60℃ 60℃ N.O。で,部屋Bを0.20 mol のNO2で満たし た。 ○00000000 ふ容器の温度を60℃に保ち, 十分時間が経過して平衡が成立した後,部屋Aの N.O。 の解離度を調べたら0.50であった。このことから, ①式の平衡定数はア である。 次に,容器の温度を60℃に保ったまま中央の移動壁の固定をはずしたところ,部 屋Aと部屋Bの圧力が等しくなるまで壁が移動して, 新しい平衡状態が実現した。こ のとき,部屋Aと部屋Bの容積比VA/Vsはイ]となり, 部屋Aにおける N:O。の解 | mol/L Paとなった。 エ 離度はウ 各部屋の圧力は[ (東京理大) 2) + hge 3E 移動壁

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(7)のabcが分かりません 解き方をできれば詳しく解説していただきたいです🙏

54. 〈蒸気圧〉 右図は,3種類の物質 A, B, Cの蒸気圧曲線 [×10°Pa, fmm] 760 C である。これを参考にして以下の問いに答えよ。 1.013 A B 数値を答える場合は有効数字2で答えよ。 (1) 1.013×10® Pa(1atm)下で最も沸点が低い 0.800 区。 和0.600 物質を記号で記せ。 0.400 0.200- (2) 3種類の物質のうち, 分子間力の最も大きい ものを記号で記せ。 (3) 大気圧が8.0×10*Paの山頂では, 物質Cは 165 24 0 10 20 30 4050 60 70 80 90100 25 温度 約何°C で沸騰するか。 (4) 図中の点Xの条件下における物質BおよびCの状態をそれぞれ答えよ。 (5) 25°Cで, 物質 A, B, C をそれぞれ体積が500mL, 100mL, 50mLの真空容器に 入れて密封すると, いずれの物質も一部が液体として容器内に残った。このとき,ど の物質を入れた容器の圧力が最も高くなるか記号で記せ。 (6) 温度と体積が可変の真空容器に窒素0.40mol と物質B0.10mol を入れ密封し、 90°℃, 1.0×10°Paに保った。 ただし, 窒素は物質Bに溶解しないものとする。 (a) 圧カー定のまま冷却したとき, 物質Bの液化が始まるのは約何Cか。 (b) 圧カー定のまま 30℃まで冷却したとき, 窒素の分圧は何 Pa か。30°℃における物質Bの飽和蒸気圧は1.0×10*Pa とする。 17 25°℃, 1.013×10°Pa(760mmHg)で一端を閉じたガラス管を 水銀で満たし, 水銀溜めの中に倒立させて右図のような水銀柱を つくった。 水銀表面からガラス管の先までの長さをYとする。 ただし, この実験で温度は変化しないものとする。 E Y 水銀 水銀柱の高さ 蒸気圧

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化学の問題がわかりません💦 解説をお願いしたいです 問題は全部で6問ありますが、一部わかるものから解説をお願いしたいです。

可動式の栓 一定の温度Tおよび一定の大気 圧 P。のもとで次の実験を行った。 図に示すような可動式の栓を付 けた容器に十分な量の水と,ある 一定量の貴ガスを封入し, 気液平 衡に達するまで静置した。 このとき,容器内の気体の体積は Vであった(状態 A)。 この栓の上におもりをのせ, ふたたび気液平衡に達するまで静置したところ, 容器内の 気体の体積はV』に変化した(状態 B)。 次に,状態A の水を, ある不揮発性の溶質を少量溶解させた十分な量の水溶液に交換 し、気液平衡に達するまで静置した。このとき, 容器内の気体の体積はV。となった(状 x10° Pa の水蒸気か こ対して以下に示す おもり 王を 0.170×10 Pa, 「ルゴンはすべての 気体 (体積VA) 気体 (体積 Va) 気体 (体積V) つ圧力の間にはドル ーる。また,気体ア 水 水 水溶液 状態A 状態B 状態C 半分を -3℃に保態 C。ただし, 貴ガスの物質量は状態 A と等しいものとする。また,状態Cにおける水 溶液の蒸気圧 p,温度Tにおける水の飽和蒸気圧 p および溶質のモル分率x の間には, p=(1-x)p。の関係があるとする。ここで溶質のモル分率とは, (溶質の物質量)-(溶質と溶媒の物質量の合計)として定義される。 貴ガスや水蒸気は理想気体の状態方程式に従うものとし, 貴ガスの水への溶解は無視で In きるものとする。気体定数はRとする。 また, 栓の質量は無視できるものとする。 07x10) Pa |問1 状態Aにおいて, 容器内に気体として存在する水の物質量を Por Va, R, Tを用 いて表せ。 問2 状態Aにおいて, 封入した貴ガスの物質量を Pon Por Var R, Tを用いて表せ。 S60r08] Pa 問3 状態Bにおいて, 容器内に気体として存在する水の分圧は, 状態 A における水の 分圧より小さいか, 大きいか, 同じか。また,その理由を30字以内で答えよ。 一 )理由 177×10)Pa 問4 状態Bにおいて, 貴ガスの分圧をPon Por Va, Vaを用いて表せ。 するアルゴンの 問5 状態Cにおいて, 容器内に気体として存在する水の物質量を p Vo R, T, xを 用いて表せ。 2:17) 問6 状態Cにおいて, 容器内の気体の体積V。を Pn Po, Va. xを用いて表せ。また, 容器内の気体の体積V。と VAの大小関係を,不等号を用いて答えよ。 Vc=| 一 ]Pa 宿イ

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化学の問題がわかりません💦 解説をお願いしたいです 問題は全部で6問ありますが、一部わかるものから解説をお願いしたいです。

可動式の栓 一定の温度Tおよび一定の大気 圧 P。のもとで次の実験を行った。 図に示すような可動式の栓を付 けた容器に十分な量の水と,ある 一定量の貴ガスを封入し, 気液平 衡に達するまで静置した。 このとき,容器内の気体の体積は Vであった(状態 A)。 この栓の上におもりをのせ, ふたたび気液平衡に達するまで静置したところ, 容器内の 気体の体積はV』に変化した(状態 B)。 次に,状態A の水を, ある不揮発性の溶質を少量溶解させた十分な量の水溶液に交換 し、気液平衡に達するまで静置した。このとき, 容器内の気体の体積はV。となった(状 x10° Pa の水蒸気か こ対して以下に示す おもり 王を 0.170×10 Pa, 「ルゴンはすべての 気体 (体積VA) 気体 (体積 Va) 気体 (体積V) つ圧力の間にはドル ーる。また,気体ア 水 水 水溶液 状態A 状態B 状態C 半分を -3℃に保態 C。ただし, 貴ガスの物質量は状態 A と等しいものとする。また,状態Cにおける水 溶液の蒸気圧 p,温度Tにおける水の飽和蒸気圧 p および溶質のモル分率x の間には, p=(1-x)p。の関係があるとする。ここで溶質のモル分率とは, (溶質の物質量)-(溶質と溶媒の物質量の合計)として定義される。 貴ガスや水蒸気は理想気体の状態方程式に従うものとし, 貴ガスの水への溶解は無視で In きるものとする。気体定数はRとする。 また, 栓の質量は無視できるものとする。 07x10) Pa |問1 状態Aにおいて, 容器内に気体として存在する水の物質量を Por Va, R, Tを用 いて表せ。 問2 状態Aにおいて, 封入した貴ガスの物質量を Pon Por Var R, Tを用いて表せ。 S60r08] Pa 問3 状態Bにおいて, 容器内に気体として存在する水の分圧は, 状態 A における水の 分圧より小さいか, 大きいか, 同じか。また,その理由を30字以内で答えよ。 一 )理由 177×10)Pa 問4 状態Bにおいて, 貴ガスの分圧をPon Por Va, Vaを用いて表せ。 するアルゴンの 問5 状態Cにおいて, 容器内に気体として存在する水の物質量を p Vo R, T, xを 用いて表せ。 2:17) 問6 状態Cにおいて, 容器内の気体の体積V。を Pn Po, Va. xを用いて表せ。また, 容器内の気体の体積V。と VAの大小関係を,不等号を用いて答えよ。 Vc=| 一 ]Pa 宿イ

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