化学
高校生
解決済み
この問題が全く分かりません。
なぜ、p-3.2pが、2.2Pとわかるのでしょうか？
回答よろしくお願いします🙇♀️
4:22 ■
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混合気体X中のメタンと窒素の組成を調べるために,
以下の実験を行った。
(a)酸素を加える前
(b)反応前
(c)反応後
全圧
P(Pa)
全圧
3.2P(Pa)
全圧
1.6P(Pa)
メタンを完全
燃焼させた
酸素を加えた
容器の容積は0.60Lで、各全圧は27℃での値とする。
図1
まず,真空状態にした容器(容積0.60L一定)に混合気
体Xを入れて密閉し,容器の温度を27℃にした。その
ときの容器内の気体の全圧はP(Pa)であった(図1(a))。
さらに,容器の温度を27℃に保ちながら,容器内に酸
素を4.4×10°mol 加えたところ,容器内の気体の全圧
は3.2P(Pa)になった(図1(b))。
次に,容器内のメタンと酸素を反応させ,メタンを
完全燃焼させた。燃焼によって,メタンは完全に消費
された。反応後,容器の温度を27℃にしたときの容器
内の気体の全圧は1.6P(Pa)になった(図1(c))。このとき,
メタンの燃焼によって生成した水はすべて凝縮して液
体になり,その体積は容器の体積に比べて非常に小さ
く,無視できるものとする。
以上のことから, 27℃における容器内の各気体の分
圧を考えてみよう。容器内の窒素の分圧は実験を通し
(Pa)であり,反応後の容器内(図1(c))の酸素
(](Pa)である。また,酸素を加える前(図
1(a))と反応前の容器(図1(b))のメタンの分圧と,反応
後の容器内(図1(c))の二酸化炭素の分圧はいずれ
(Pa)である。さらに,混合気体X中のメタン
と窒素の物質量比は(4)であることがわかる。
て(1)
の分圧は
も(3)
I
正解:1イ 2イ 3ア 4エ
酸素4.4×10°mol に相当する圧力が,3.2P-P=2.2P
である。
メタンの分圧をx(Pa)とすると,
CH,+
20。
→CO, + 2H,0(N2)
計
反応前 x
2.2P
0
0 P-x
3.2P
変化量
- 2x
+x
+ 2x
0
ーX
反応後 0
2.2P-2x
2ォ- P-x 32P-2x
x
液体
これより,3.2P-2x=1.6Pとなり,x=0.8P
以上より,窒素の分圧は,P-0.8P= 0.2P (Pa)
酸素の分圧は,2.2P-2×0.8P= 0.6P(Pa)
反応前のメタン,反応後の二酸化炭素は,0.8P (Pa)
メタンと窒素の物質量比は分圧比と一致するため、
0.8P:(P-0.8P) = 4:1となる。
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あー！そういう事なんですね！1が見えなかったので、困惑してました💦わかりました！ありがとうございます！