この問題の解法がよく分かりません。解説を見てもさっぱりです。

化学

高校生

解決済み

約5年前

この問題の解法がよく分かりません。
解説を見てもさっぱりです。
何を問われていて、どう解けばいいのか詳しくお願いします。

3 1.0Lの容器に 27℃で2.5×10° Pa の酸素 O。と0.10mol の一酸化炭素 CO が入っている。容器内の気体を反応させた後, 27℃に保つと全圧は何 Pa になるか。また, 余った酸素の分圧は何 Pa か。反応式は,2CO + 02 2C0。で,反応後,CO は 0molとなり, O2は一部残ります。 [全圧: 酸素の分圧: コ

答全圧: 3.7×10° Pa(3.8×10° Pa) O2:1.2×10° Pa(1.3×10° Pa) 解説酸素 O2の物質量は公式4(PV=nRT) より, 3 0.0 2.5×10°×1.0 RT 8.3×10°× (27 + 273) → 2CO2 PV =0.10[mol] n= 2CO + O2 はじめ 0.10 0.10 0 変化量 - 0.10 終わり -0.050 +0.10+ 0.05 0.10 [mol] 全圧は, 公式4 より, nRT P= V 反応後の CO が0mol になるようにする O2の mol CO2 のmol (0.05 + 0.10)×8.3×10°× (27 +273) 1.0

= 3.73×10°(Pa) nA 酸素の分圧は公式8|P=P全× nA+ nB より, O。のmol 0.05 3.73×10°× -=1.24×10°[Pa] 0.05 + 0.10 P全 O2のmol CO2の mol 公式4 を用いて nRT_0.05×8.3×10°×300 P=- V 三 1.0 =1.24×10°(Pa) とだしてもよい。別解反応前の一酸化炭素 CO の圧力は, も公式4 より, nRT_0.10×8.3×10°× (27+273) P=- 代リー V 5、 1.0 =2.49×10°[Pa) 反応前後で体積と温度は同じなので, 物質量と圧力は比例する。「PV=nRT で,一定の V, R, Tをまとめると] RT P= ×n となり, y=arの形となる。一定 Lつまり, Pとn は比例する。よって,反応式の係数比%3D物質量比%3D圧力比となるから,物質量の代わりに圧力で下のように計算してもよい。 2CO O。 2.5×10° H0 -1,25×10° 1.25×10° 2C0。はじめ 2.5×10 変化量 -2.5×10° 終わり +2.5×10° 2.5×10° (Pa) 0 3 よって,酸素の分圧は 1.25×10° Pa, 8 全圧は,1.25×10°+2.5×10°=3.75×10°(Pa)

気体の性質全圧分圧ドルトンの分圧の法則高校化学理論化学

回答

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🍇こつぶ🐡

約5年前

①酸素の分圧より、pV=nRTに代入し、O2のmolを出すと0.1molとなる
②COとO2を反応させると、2CO+O2➡️2CO2となる。問題文からCOも0.1molある。つまり、最初左辺の物質が0.1molずつある。
③上の反応式左辺係数比より、CO:O2=2:1　これはCOがO2の2倍必要ということ。O2は0.1molある。2倍なら、0.2molCOが必要。しかし、最初0.1molしかない。無理！だから、こう考える。2:1なら、COの半分O2あればいいんじゃない？すると、COの0.1の半分0.05molO2使えばいいんじゃない。
④すると、COは0.1丸ごと使うから余り無し。O2は最初求めた0.1molの半分使うから0.5mol余る。それで、CO2の係数が2だから、使ったCOと同じ係数2だから、使ったCOと同じ0.1molCO2ができる
⑤すると、COは全部使い、O2は0.05mol余り、CO2が0.10mol出来る。つまり、残った気体は0.05+0.10=0.15mol　
⑥全圧は、残っている全mol数=0.15molの圧力。より、pV=nRTに代入し、導くことができる🙇