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化学 高校生

(5)の解説がわかりにくいです。 直線とエタノールの蒸気圧曲線の交点とは、どういうことでしょうか?

圧力 234 混合気体と蒸気圧 体積を自由に変えることので きるピストン付きのガラス容器に 0.030mol のエタノール 0.020mol の窒素を入れ,圧力を0.050 × 10°Pa,温度を 27℃に保ち、長時間放置した (状態A)。このとき,エタ ノールはすべて気体となっていた。その後,温度を一定に 保ちながら、圧力を徐々に高めていったところ,状態 B でエタノールが凝縮しはじめた。その後,さらに圧力を高 め 0.29 × 105Pa まで圧縮した (状態C)。このとき,容器 内の体積変化は図1のようになった。 0.8 気体はすべて理想気体とし、液体(エタノール) の体積は 無視できるものとする。また、窒素の液体への溶解も無視 蒸 0.6 できるものとする。 エタノールの蒸気圧曲線は図2のよう に変化するものとし, 27℃における飽和蒸気圧は 0.090 圧 0.4 0.2 × 10Pa とする。 また, 気体定数R=8.3×10°Pa・L/(K・ mol) とする。 (1) 状態Aにおける容器内の体積 〔L〕 を有効数字2桁で答 えよ。 S◆ (2) 状態Bにおける容器内の圧力 [ Pa] を有効数字2桁で答えよ。 (3) 状態Bにおいて,体積を固定したままエタノールと窒素のモル分率を変化させたと すると、容器内の圧力はどのように変化すると考えられるか。 次の(ア)~(ク)のグラフか ら一つ選び,記号で答えよ。 ただし, エタノールのモル分率をx, 窒素のモル分率を 1-xとし, 全物質量は変化させないものとする。 また, 温度は27℃に保ったまま とする。 (シ) 57~67℃ nS M 2 X F (オ) 圧力 圧力 (カ) x 圧力 (13) OR 圧力 DELIBAR(10³Pa) 体積 (キ) x 10 気体の性質 143 A 0.05 圧力 圧力 05 B 圧力 図 1 ヘキサン H Natchat co (エ) C 0.29 x 43 T 20 40 60 80 100 温度 [°C] 図2 エタノール (ク) [10Pa] 水 (4) 状態Cにおける容器内の体積 [L] を有効数字2桁で答えよ。 (5) 状態Cから容器内の体積を固定したまま, 温度を徐々に上げた。 容器内の液体がす べて気体に変化する温度は,次の (ケ)~(セ)のどの範囲に含まれるか, 記号で答えよ。 (ケ)27~37℃ (コ) 37~ 47℃ (サ) 47~57℃ (ス) 67~77℃ (セ) 77℃以上 ( 16 北大)

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化学 高校生

赤線の引いてある部分が何を示しているかが分かりません。赤線を含む式はどのようにして考えられているかを教えて頂きたいです💦 よろしくお願いします🙇‍♀

基本例題26 気体の溶解度 問題 228・229 水素は、 0℃ 1.0×105 Pa で, 1Lの水に22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 (1) 0℃, 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何mol か。 SS (2) 0℃, 5.0×10Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は、その圧力下で何mL か。 C (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0×10Pa に保ったとき, 水素は何mol溶けるか。 [231 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 標準状態における溶 解度を物質量に換算する。 度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を 用いる。 溶解する気体の体 は,そのときの圧力下 では,圧力が変わっても 一定である。 (3) 混合気体の場合,気 体の溶解度は各気体の分 圧に比例する。 DOI 解答 (1) 0℃,1.0×105Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L 22.4L/mol -=9.82×10-4 mol ESSERE & ESS 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105Pa では, 105 PAL JOOS 9.82×10-4molx. =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol (2) 気体の状態方程式 PV=nRT からVを求める。 1=1V= 4.91×10-3 mol×8.3×103Pa・L/ (K・mol)×273K 5.0×105 Pa 5.0×105 1.0×105 =2.2×10-L=22mL 別解 圧力が5倍になると, 溶ける気体の物質量も5倍にな る。 しかし、この圧力下で溶ける気体の体積は、 ボイルの法 則から 1/5になるので,結局, 同じ体積 22mL になる。 (3) 水素の分圧は1.0×10Pa ×1/4=2.5×105Pa なので,溶 ける水素の物質量は, 8 9.82×10-mol×(2.5×105/1.0×10)=2.5×10-3mol 第Ⅲ章 物質の状態

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化学 高校生

化学、気体の性質の質問です。 この(エ)と(オ)が理解できません。 物質量比と圧力比が等しいため、 A室の圧力がB室の2倍になることはわかります。 温度一定のとき、ボイルの法則から、体積と圧力は反比例であるため、 B室の体積が、A室の体積の2倍になると考えたのですが、... 続きを読む

231 気体の圧力と壁の移動 次の文章を読み、以下のただし書き (1) から (3)の指示に したがって(ア)~(ク)を埋めよ。 30cm BES 断面積が一定で長さが60cm である円筒容器を考える。 図に30cm 示すように,左右に摩擦なく動く壁を中央に設置しA室とB 室に二分する。壁を固定した状態で,体積百分率で窒素 80%. 酸素20%の混合気体をA室に 2mol, 水素をB室に1mol 詰め る。円筒容器は密閉され容器からの気体の漏れはなく、壁から の気体の漏れもないとする。さらに、壁にともなう体積は無視ーマ できるものとし,気体は理想気体であるとする。 円筒容器の温度 T〔K〕は室温程度に常 に一定に保たれている。このとき, A室の圧力はB室の圧力の(ア) 倍である。円筒 容器の体積をV[cm〕で表し,さらに, 温度 T〔K〕 と気体定数R [Pa・cm (K・mol)〕を 用いると, A室の圧力は (イ) [Pa] であり、酸素の分圧は (ウ) [Pa] である。 固定し ていた壁を左右に動けるようにすると、壁は (エ) 室から(オ) 室に(カ) [cm〕移動 する。このときのA室の圧力は (キ) [Pa〕である。 10 気体の性質— 141 (2)(ア) (カ)には数値を埋めよ。 (3)(エ)(オ)には記号を埋めよ。 A室 中はどのように変化すると B室 壁 次に, 壁を円筒容器から取り除き,十分な時間をかけて両室の気体を混合させる。混 otta 合後の円筒容器の圧力は (ク) [Pa] である。安全 断面積 一定 (キ), (ク) は, 円筒容器の体積 V. 温度 T および気体定数R を用いて表せ。 T=0 12桁で答え ( モル 分率(三重大改)

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化学 高校生

空気の圧力を求める際に温度をあげると水も蒸発していくのでmol数が変化していくと思いました。 この場合圧力と温度の比例関係に注目していますが気体のmol数の変化に注目する必要はないのでしょうか。

水の蒸発と圧力 応用例題 8 56,57,59 解説動画 27°C, 1.0×105Paの空気の満ちた 10Lの容器に水 3.6g を入れ, 57℃ に 保った。57℃の飽和水蒸気圧を1.7×10^Pa, 気体定数R=8.3×10°Pa・L/(mol・K), H=1.0,0=16 として, 次の問いに答えよ。 (1) 容器内の気体の全圧は何Paか。 (2)容器にはあと何gの水が蒸発できるか,もしくは液体の水何gが残存するか。 DVD2V2 Ti T2 空気の分圧は、ボイル・シャルルの法則 2 で Vi=V2 とおいて求める。 指針 水蒸気の分圧は, 水がすべて気体として存在すると仮定して気体の状態方程式から求 めた圧力 (仮の圧力) と比較して考える。 仮の圧力>飽和水蒸気圧 の場合 ⇒液体と気体が共存。 水蒸気の分圧は,飽和水蒸気圧の値となる。 ● ・仮の圧力≦飽和水蒸気圧 の場合 ⇒ すべて気体で存在。 水蒸気の分圧は、仮の圧力の値となる。 · 謡習 (1) 体積一定であるから,ボイル・シャルルの法則より = となる。空気の分 P1 P2 T1 T2 圧を [Pa] とすると, 1.0×105 Pa p[Pa] (27+273) K (57+273) K p=1.1×105 Pa 水がすべて気体となったと仮定したときの圧力か [Pa] は pV=nRT より, ~3.6g -x8.3x10³ Pa L/(mol·K) × (57+273) K 18g/mol か' [Pa]×10L= p'=5.478×10^Pa≒5.5×10^Pa> 1.7×10 Paifのあつりょくを かくにん!! 仮の圧力 飽和水蒸気圧 よって, 水はすべては気体とならず, 液体の水と水蒸気が共存していることがわ かる。このときの水蒸気の分圧は, 飽和水蒸気圧の値の 1.7 × 10 Paなので, 全圧=1.1×10Pa +1.7 × 10 Pa=1.27×10°Pa≒1.3×10Pa 答 m (2) 気体になっている水の質量は, DV=RT より, 1.7 × 10Pa × 10L= m=1.117...g≒1.12g 残っている液体の水は, 3.6g-1.12g = 2.48g = 2.5g m [g] 18g/mol -x8.3x10³ Pa L/(mol·K) x (57+273) K

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化学 高校生

(4)の回答でアンモニアは水素結合によって分子間の引力が大きくなるから。はダメでしょうか?

例題 44 右の図は,3つの異なる温度 a,b,c において1molのメタンの 関係を示した図である。 (1) a~c のうちで最も温度の低いとき のものはどれか。 (2) P=0のとき, PV RT とPの よるか。 2つ選べ。 (イ) 分子の質量 (分子自身の体積 ホ 分子どうしの衝突 PV RTの値はいくらか。 400 800 1200 P〔×105 Pa〕 (3) 実在気体が理想気体からずれるのは,次のうちのどの影響に PV RT (3) (0), () ここが ポイント 0 N 気体の性質 理想気体 (ロ)分子間の引力 (二) 分子の運動エネルギー (4) アンモニアはメタンに比べて理想気体からのずれが大きい。 その理由を簡潔に述べよ。 (群馬大) (1) 温度が低いほど, 圧力が高いほど, 理想気体からのずれは大きくなる。 全体として最も理想気体 (水平線) からのずれが大きいaが,最も低温で ある。 (2) 極めて低圧(P=0) になれば,分子間の距離が大きくなるので,分子間 の引力が無視でき, また分子自身の体積も無視できるので, すべての気体 は理想気体としてふるまう。つまり, PV = nRT が成立する。 PV PV = nRT に n=1 を代入すれば,PV = RT∴ RT =1 理想気体は, ①分子自身の体積がゼロ ② 分子間の引力がゼロ (4) アンモニア分子は大きな極性をもち,分子間に働く引力が大きいから。

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