Question

chopin

混合気体の燃焼です。
(2)の解説の表で2CO²の反応後の圧力がなぜこの数字になるのかわかりません。
なぜですか？？

次の各問いに答えよ。
(1) 容器内の混合気体の全圧は何Paか。
(2) 容器内の窒素と水素の分圧はそれぞれ何Paか。
13 この容器を一93℃まで冷やすと, 混合気体の全圧は何Paになるか。
181 [混合気体の燃焼] 温度一定で, 3.0×10°Paの一酸化炭素2.0Lと2.0 × 10°Paの
酸素3.0Lを,体積が5.0Lの容器に入れた。次の各問いに答えよ。
(1) 混合した気体中の一酸化炭素と酸素の分圧および混合気体の全圧を求めよ。
2) この混合気体に点火して燃焼させた後,もとの温度に戻した。 燃焼後の混合気体
の全圧, および存在している気体の分圧は, それぞれ何Paか。
自述
182 [水上置換による気体の捕集] アルミニウムと塩酸を反応させ, 捕集した水素
発生した水素を水上置換で捕集した。 右図のように,メスシリンダー

181 混合気体の燃焼
解答
1)一酸化炭素の分圧…1.2×10° Pa 酸素の分圧…1.2× 10°Pa 全圧…2.4×10Pa
の全圧…1.8×10°Pa 酸素の分圧…6.0×10*Pa 二酸化炭素の分圧…1.2×10°P3
混合気体の全圧がわからないときは,各成分気体の分圧を求め, その和を求める。
poln
(1) 一酸化炭素と酸素がそれぞれ別に5.0Lになったと
考え,ボイルの法則より, 分圧を求める。 全圧は分圧
の和になるので,一酸化炭素, 酸素の分圧を, それぞ
れPoo(Pa)、Po.[Pa]とすると,
3.0× 10°Pa×2,0L=D Pco × 5.0L
Pco = 1.2 × 10°Pa
2.0× 10°Pa× 3,0L =D Po, × 5.0L
Po.= 1.2 × 10°Pa
全圧P=Pco+ Po.=2.4 × 10° Pa
(2) 気体間の反応では, 温度と体積が一定の下で, 係数
の比=物質量の比=分圧の比の関係が成り立つ。 こ
の関係を用いると, 気体の量的計算にあたって, 物質
量(mol]に直さなくても分圧(Pa]だけで反応量, 生成
量を簡単に求めることができる。
メス
2C0 +
O2
2C02
反応物が残る場合は、 反応
前,変化量、反応後に分けて
考える。
反応前 1.2×10
1.2×105
0
(Pa)
変化量 -1.2×10 -6.0×10
+1.2×10 (Pa)
反応後
0
6.0×10
1.2×10 (Pa)
反応後に残るのは, O2と CO2だけで, 全圧は,
6,0× 10'Pa+1,2×10°Pa=1,8×10° Pa

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

零

解説にある通り比の関係から分圧の変化量が+1.2×10⁵[Pa]であることがわかります。つまり、CO₂の分圧は反応前の0[Pa]から1.2×10⁵[Pa]だけ増加するということです。
よって、反応後のCO₂分圧は、
0+1.2×10⁵[Pa]=1.2×10⁵[Pa]
となります。

(ちなみに言っておくと、気体の体積、温度が一定のとき、気体の圧力は物質量に比例します。これは気体の状態方程式pV=nRTからわかります。pについて解くと、p=nRT/Vとなり、T,Vが定数のとき、RT/Vを係数とするnの1次関数となり、式の形から確かにpがnに比例することがわかります。圧力と物質量が比例するので、物質量の比と分圧の比が等しくなるわけです。)