Question

ハル

黄色で線の引いたところところの式の意味がわかりません。2/40-2n molは全体に対してアンモニアの割合だということは分かるのですが、40-2n/40molをかけるのはなんでですか？教えてください。

体積一定の密閉容器に500 ℃で10 mol の窒素 N2 と 30 mol の水素 He を入れたと
ころ,容器内の圧力は1.0 × 10' Pa であった。温度を変えずに容器内の混合気体を反
応させたところ,容器内には物質量の百分率で 60%のアンモニアが存在していた。
このときの容器内のアンモニアの分圧は何Paか。有効数字2桁で答えよ。

問3 反応した水素の物質量をn [mol)とすると,反応前と反応後における各気体の
物質量は,次のようになる。
N2
3H。
2NH。
(反応前)
10 mol
30 mol
30 - 3n (mol)
反応後の容器内における各気体の物質量の合計は(40 - 2n) [mol]であり,容器内
には物質量の百分率で 60%のアンモニアが存在していたことから,次の式が成り立
(反応後)
10 - n[mol)
2n [mol)
つ。
2n
× 100 =
60%
40 - 2n
これを解くと,
n= 7.5 mol
また,反応前の容器内において,成分気体の物質量の合計は 40 mol, 圧力は
1.0 × 10' Pa である。さらに,一定温度·一定体積における気体の圧力は気体の物質
量に比例し,混合気体の成分気体の分圧の比は成分気体の物質量の比に等しいことか
ら,反応後における容器内のアンモニアの分圧は,

40 - 2n [mol]
40 mol
2n [mol]
40 - 2n [mol]
1.0 × 10' Pa ×
= 3.75 × 10° Pa
= 3.8 × 10° Pa

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

安田ヒデ

反応後の全圧力をx (Pa)とするとそれは気体の総物質量に比例するので

1.0 x 10^7(pa) : X = 40(mol) 　: 　40-2n (mol)
最初の圧力　　　　最初の物質量　　反応後の物質量

40X = 1.0 x 10^7 x (40-2n)
∴　X= 1.0 x 10^7 x {(40-2n) /40}

分圧は各気体の物質量に比例し、
アンモニアの物質量は2nで全体の物質量は40-2nなので
アンモニアの分圧は　X x {2n/(40-2n)} = 1.0 x 10^7 x { (40-2n) /40} x {2n/(40-2n)}
となります。

ハル

なるほど！わかりました、ありがとうございます🙇