Question

ダイソー

教えて下さい🙇‍♂️

3うX (279

本 傘積が8.3しの間容器にある量のメタンと0.30 mal の本素を封入し. 人じに包2Awこのと 。邊寺内の混合気体の圧力は1.2

ZiOFaであった。ユニー 69みこ
エニメタンの競は何molか。 ブンっ          ェ 3     9X@3
2 この滞所人のメタンと迷人正は. それでかれ伯『aみ。  eeで

3 春季内のメタンを守気火花によって完全に拒辻させた後。注訟を27て に保つと谷内に大を生じた>

は何 Pa になるか。ただし, 27 じ での水の飽和攻気圧は 3.5x10' Pa とする。
4 3の反応後の容器内の温度を上げていくと, ある温度で容器内の酸素と二酸化庶楽、水 (気体) の分圧の比がちょうど1 :1:1

となった。このとき。 混合気体平均分子生を求めよ

 
 

の内の圧カ

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

terry0828

この問題で使用した原子量をここに記しておきます。
H=1.0 C=12 O=16
1:メタンの物質量をx[mol]とすると、気体の状態方程式より、
(1.2*10^5)*8.3=(x+0.30)*(8.3*10^3)*300
これを解いてx=0.10[mol]

2:気体の分圧は気体の種類によらず、物質量のみで決まります。そのため、ある気体の分圧は、モル分率(全気体の物質量におけるある気体の物質量の割合)で決まります。
今、全圧が1.2*10^5[Pa]なのでメタンの分圧は
1.2*10^5*0.10/(0.10+0.30)=3.0*10^4[Pa]
同様に酸素の分圧は1.2*10^5*0.30/(0.10+0.30)=9.0*10^4[Pa]

3:まずは飽和蒸気圧について。水のような揮発性の物質は密閉容器内では気液平衡が成立しています。
つまり、水は気体になれる分子の量はある一定以上増えません。その時の限界の圧力が飽和蒸気圧になります。今回、27℃にすると水滴が生じたと書いてあります。この水滴は水が気体になる限界の量を超えた分が液体として生じたものです。なので水の蒸気圧は飽和蒸気圧と等しい3.5*10^3[Pa]となります。
一方、CH4は燃焼するとH2OとCO2に変化します。
CH4+2O2→CO2+2H2O
CH4は0.10[mol]、O2は0.30[mol]あるので、燃焼後はO2が0.10[mol]残り、CO2が0.10[mol]、H2Oは0.20[mol]生成します。
水を除いた混合気体について、気体の状態方程式より
P*8.3=0.20*(8.3*10^3)*300
よってP=6.0*10^4[Pa]
したがって全圧は6.0*10^4+3.5*10^3
≒6.4*10^4[Pa]

4:平均分子量はそれぞれの気体の分子量にモル分率をかけたものを足せば求められます。
3でそれぞれの気体の物質量はそれぞれ求めているので平均分子量は
32*0.10/(0.10+0.10+0.20)+
44*0.10/(0.10+0.10+0.20)+
18*0.20/(0.10+0.10+0.20)
=28[g/mol]

ダイソー

詳しくありがとうございます！！！！！
本当に助かりました！！