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①正
蒸気圧が一定=液面から出て蒸発する分子と、気体から液体へ凝縮する分子の数が同じになる・
②正
体積を小さくすると瞬間的に圧力は大きくなる(ボイルの法則)。大きくなった圧力は27℃時の飽和水蒸気圧を超えているが、圧力が大きくなった分今度は凝縮が多くなり、蒸気圧は下がってゆく。次第にもとの蒸気圧すなわち、圧縮前の飽和蒸気圧に落ち着く。
③正
飽和蒸気圧は体積に関係なく温度によって大きくなる。加熱によって飽和蒸気圧が上がるので、蒸気圧もその値まで上がる。
④誤
消去法でも行けるが、一応解説。100℃に加熱すると③の様に飽和水蒸気圧が上がるので蒸発が進み、多くの水が蒸発するであろう。しかし真空容器の圧力は1.013x10^5paで、1Lに保とうとする。PV=nRT でnとTが上昇するが、Vは一定の1LするとPが上昇する。0.5Lの水が蒸発した際には1Lの体積下では飽和水蒸気圧を優に超える圧力となる。飽和水蒸気圧を超えることはないので0.5Lの水が全て蒸発するとは限らない。よって誤り
まずは発生して熱量を求めます。図3は水酸化ナトリウムを溶かして100gにした水溶液の温度の変化を表しています。水酸化ナトリウムを溶かしてことで初期のT2からT1へ温度が変化しますが、その時発生した熱量はいくらでしょうか?
1gの水溶液を1k上げるのに必要な熱量は4.2Jです。今回は100gの水溶液をT2→T1分あげたので、上げた温度は(T1-T2)と表せられ、
熱量は100 x 4.2 x (T1-T2)(J)となります。100があるので 4.2 x (T1-T2)(kJ)と変換できます
あなたが選んでしまったと思われる②は【4.0gの水酸化ナトリウムの溶解によって発生した熱量の総量】であって、水酸化ナトリウム1molあたりの溶解熱ではありません。
ではここから水酸化ナトリウムの溶解熱kJ/molを求めてゆきましょう。求め方は簡単で4.0gの水酸化ナトリウムをmolへ変化します。この時の水酸化ナトリウムの物質量は0.10molです。すると上の文が【0.1molの水酸化ナトリウムの溶解によって発生した熱量の総量】となります。
1molあたりの溶解熱をもとめるので、発生した総熱量kJを水酸化ナトリウムのmolで割れば1molあたりの溶解熱kJが求まります。(なので単位がkJ/mol なのである。)
では計算します。
(4.2 x (T1-T2) )/ 0.1 = 4.2 x 10 x (T1-T2) (kJ/mol)
よって答えは④になるはずです。
これも教えていただけませんか?