間違っている理由も一緒に教えてください

13. 液体の加熱による変化 3分 圧力 1.013 × 10 Paで 20℃のエタノール 100g およ び水 100gを, 単位時間当たりに加える熱量を同じ にして加熱すると,それぞれの液体の温度は図の実 線aおよびb のように変化する。 $1, t2 は残ったエ タノールおよび水がそれぞれ 50gになる時間であ る。一方, ある濃度のエタノール水溶液100g を同 じ条件で加熱すると, 純粋なエタノールや水と異な り,水溶液の温度は図の破線cのように沸騰が始 まったあとも少しずつ上昇する。 この理由は,加熱 により水溶液のエタノール濃度が変化するためと考 bzk 100 エタノール水溶液 80 60 液体の温度 [℃] 60 40 20 20 0 0 エタノール t₁ 加熱時間 えられる。図の実線a,b および破線cに関する記述として下線部に誤りを含むものはどれか。最も適 当なものを、次の① ~ ④ のうちから一つ選べ。 ① エタノールおよび水の温度を20℃から40℃へ上昇させるために必要な熱量は、水のほうがエタ ノールよりも大きい。 ② エタノール水溶液を加熱していったとき,時間においてエタノールは水溶液中に残存している。 ③ 純物質の沸点は物質の量に依存しないので、水もエタノールも、 沸騰開始後に加熱を続けて液体 を蒸発させても液体の温度は変わらない。 ④ エタノール50gが水50gより短時間で蒸発することから、1gの液体を蒸発させるのに必要な熱 量は,エタノールのほうが水より大きいことがわかる。 [2022 本試〕

高校化学の気体の質問です。 （2）について、空気中の酸素と窒素の体積1:4より、空気中でなら圧力の比が4:1になり、1.0×10^5Paのもとなら、窒素の分圧は1/5×1.0×10^5Paになると考えました。 答えには「同温同圧なので、体積の比=物質量の比より、分圧は4/5... 続きを読む

001COHO 239. 気体の溶解度1.0×105 Paにおいて、酸素、窒素は0℃の水1Lにそれぞれ49mL, 24mL 溶ける。 空気における酸素と窒素の体積比を1:4 として,次の各問いに答えよ。 〇(1) 0℃で, 1.0×105 Paの酸素に接している水1Lに溶ける酸素の質量は何gか。 メメ (2) 0℃, 1.0×105 Paのもとで, 1Lの水に空気を接触させておいたとき, 溶けこむ室 素の質量は何gか。 xlom/g 1 105Dのた の水に死ん 1Lの水に空気を接触させておいたとき. 溶けている

問2がわからないです。炭酸バリウムが全く分解されないのでしょうか？2.4kPaになるまで電離が起きるのかと思いました。 教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

T1-3 不均一 次の文を読み, 以下の問1~3に答えよ。 ただし, 気体定数R = 8.3kPa・L/(K・mol) とし 答の数値はすべて有効数字2桁で記せ。 炭酸カルシウム(CaCO3) は石灰石や大理石の主成分として天然に存在する。 炭酸カルシウムを高温に加熱すると二酸化炭素と酸化カルシウム(CaO) に分解するが,真空 密閉容器中で 890℃以上の高温では, 二酸化炭素の圧力がある値に達すると次式のような平 衡状態となる。このときの温度と二酸化炭素の圧力の関係は表1のようになる。 CaCO3 (固) CaO (固) + CO2(気) 表1 炭酸カルシウムの平衡状態における温度と二酸化炭素の圧力の関係 1100 温度[℃] 900 圧力 〔kPa〕 1.0×102 1.2×10° BaCO (固) また,カルシウムと同じ2族に属するバリウムの炭酸塩 (BaCO3) においても真空密閉容器中 で1100℃ では次式の平衡状態となり,このとき、二酸化炭素の圧力は 2.4kPa である。 べて気体と BaO (固) + CO2(気) 気体は理想気体としてふるまうものと仮定する。 また, 容器内の固体の体積は無視できるも のとし、 使用する容器は耐圧・耐熱であり, 容器の体積の変化はないものとする。 問1 パーセントで 炭酸カルシウム 0.20mol を 10Lの容器に入れて25℃で真空密閉状態とした後, 容器 を900℃に保った。 このとき, 容器内の圧力は何kPa になるか。 か。 問2 炭酸カルシウム 0.20mol と炭酸バリウム 0.20molを10Lの容器に入れて25℃で真 空密閉状態とした後, 容器を1100℃に保った。 このとき, 容器内の圧力は何kPa になる 問3 炭酸カルシウ ゴム

（１）（２）の途中式を教えてください。

(1) ある気体1.0g は, 7℃ 1.0×10 Paで0.83Lである。 この気体の分子量はいくらか。 1.0×10 Pax0.83L=10g×8.3×103 Pa・L/(mol.k)×280k M (2) 水素を容積 1.0Lの容器に入れ, 密封して 400Kで加熱したところ, 圧力は 3.32×10 Paであった。 この 水素の質量は何gか。 3.32×10 Pax1.0L= M 2.0g/mol ×8.3×103 Pa・L/(molk)×400k be

この3aの問題を解いていました。例3のように解いていて．PO2を求めるとき、途中式が、1.5x10^5×2.0/5.0になって答えが3.8×10^5Paになったのですが、あっていますでしょうか？ 答えがもしかしたら、7.0×10^4Paなのかもしれなくて全然答えが合わないの... 続きを読む

例題 3 混合気体の組成と分圧 #4 温度を一定に保ったまま, 1.0 × 10° Pa の酸素 2.0L と 2.0 × 10° Pa の 窒素 3.0L を 5.0Lの密閉容器に入れた。このとき、酸素と窒素の分圧 および混合気体の全圧を求めよ。 混合気体中の酸素と窒素の分圧をそれぞれ Po2 [Pa], Pro [Pa] とすると, 分圧は,その気体 コックを 15 開く だけが容器に入っているときの圧力と同じであ酸素 窒素 L 3.0L るから, ボイルの法則より、 1.0 × 10Pa × 2.0L = Po × 5.0L 2.0 × 10Pa × 3.0L=DN2×5.0L よって, o = 1.0 × 10° Pa × 2.0L. 5.0 L =4.0 x 102 Pa 20 20 習 酸素の分圧 4.0 × 102 Pa PN2 = 2.0 × 103Pax 3.0 L = 1.2 × 10'Pa 5.0L 圀 窒素の分圧 1.2 × 103 Pa したがって, 混合気体の全圧 [Pa]は, p = Po+PN2 = 4.0 × 102 Pa + 1.2 × 10°Pa = 1.6 × 103 Pa 25 25 答 全圧 1.6 × 103 Pa 類題 3a27℃, 1.5 × 105 Paの酸素 2.0L と 27℃ 2.0 × 10° Pa のヘリウム 3.0 Lを, 5.0Lの容器に入れて 77℃にした。 酸素とヘリウムの分圧,および 混合気体の全圧を求めよ。

一枚目は、気体の状態方程式に当てはめてやっていますが、二枚目は、液体か気体か確かめて、引いて求めて複雑な式になると思うのですが、どっちも 蒸発の問題でどうやって求めればいいか混乱してしまいます。 どうやってなんの式を使ったり、求め方を見極めばいいですか？ 蒸気圧が問題文に蒸... 続きを読む

例題 2 気体の分子量 RT <16> はく アルミニ ウム箔 ある純粋な液体を,内容積 350 mLのフラスコ に入れ, 小さな穴のあいたアルミニウム箔でふた をした。 これを, 右の図のように沸騰した水 (97 ℃)につけて完全に蒸発させた後, 室温に戻して沸騰石 液体にした。 この液体の質量を測定すると, 1.0 gであった。 大気圧を1.0 × 105 Pa として こ の液体の分子量を求めよ。 ただし, 室温における 液体の蒸気圧は無視できるものとする。 解 97℃でこの液体はすべて蒸発し, フラスコ内の空気がすべて追い出され る。 フラスコ内は蒸気だけで満たされ, その圧力は大気圧と等しい。 小さな穴 アルミニウム箔 内容積 350mLの フラスコ 純粋な液体 97℃ 温水 放冷 蒸気圧の 大気圧の 純粋 = 大きさ 大きさ 液体 気体の状態方程式から導かれた式〈15〉に, R = 8.3 × 103 Pa・L/(K・mol), 1.0g p = 1.0 × 10Pa, V = 0.350 L, w = 1.0g, T = (97 + 273) K を代入 して,モル質量 M を求める。 M = WRT 1.0g x 8.3 × 10° Pa・L/(K・mol)×(97 + 273)K DV = = 87.7 g/mol 1.0 x 105 Pa x 0.350 L 類題 2 27℃ 83 104において ただ出の適 答 88

(A)の水の水蒸気ってどっから出てきたんですか？

て固体への状態変化が起こる。 分子 考え 60 A : イ B : ウC : イ D : オ ×101≒4.0(kPa) 解説 A:水の飽和蒸気圧によって水銀柱が760mm から730mmに 低下した。 760mmHgが1.01×10 Pa (101kPa) に相当するので, 760-730 760 (固体) 0°C B:コック Zを開けた後の水素の分圧を DH2 〔kPa〕, 酸素の分圧を Poz 〔kPa〕 とおく。 ボイルの法則より, ② 30(kPa)×2.0(L)=pH2×5.0(L) 40(kPa)×3.0(L)=pozx5.0(L) 混合気体の全圧はp=12+24=36(kPa) PH2=12(kPa) Poz=24(kPa) C: 同温, 同体積より (分圧比)= (物質量比) である。 水素の燃焼で 発生する H2O がすべて気体であると仮定すると, 2H2 + O2 → 2H2O ※② ボイルの法則は,単位が同 であれば (Pa) や (L)に担 して代入する必要はない。 反応前 12 24 (kPa) 3◄ 変化量 12 反応後 0 -6 18 +12 (kPa) 12(kPa) a ここで, H2O は 27℃における飽和蒸気圧 4.0kPaを超えており すべて気体であるという仮定は誤り。気液平衡(気体と液体が存在 する) 状態が正しく, H2Oの分圧は飽和蒸気圧の4.0kPa である。 全圧力は= po2+PH2O = 18+4.0=22(kPa) D:(12-4.0)kPa に相当する水蒸気が凝縮したので 12-4.0 ×100=67(%) ※③ (変化した物質量の比) 反応式の係数の比)

別解の意味をもう少し分かりやすく説明してほしいです。

14:42 6月6日 (金) 4/22 1/30 基本例題24 気体の溶解度 タ 今100% H=1.0 C=12 N=14 0=16 →問題 238 239 水素は, 0℃, 1.0×10 Pa で, 1Lの水に 22mL 溶ける。 次の各問いに答えよ。 20℃ 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何molか。 4090℃, 5.0×10 Paで、1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何mL か。 (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℃, 9.0×10 Paに保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。 ■ 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 2.2×10-2L =9.82×10-4mol ■ 解答 (1) (1)0℃, 1.0×105 Pa におけ る溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 0℃, 1.0×10 Paで溶ける水素の物質量は, -5.0×105 1.0×105 (2) 気体の状態方程式を用い る。 別解 溶解する気体の体 積は,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。 1/28 1/22 9301/31 22.4L/mol cite 3 mal 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは, 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。 4.91×10-3mol×8.3×10°Pa・L/(K・mol)×273K 5.0×105 Pa V= =2.2×10-L=22mL 第Ⅲ章 物質の 【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1.0×10 Pa×1/4 = 2.5×10 Pa なので, 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-4molx (2.5×105/1.0×105) = 2.5×10 -3 mol 閉じる

（2）について、（1）の4.9×10^-3molと標準状態22.4L\molを使って、4.9×10^-3mol ×22.4L\mol で求めたらダメですか？

1227/30 基本例題24 気体の溶解度 H=1.0 C=12 N=14 0=16 →問題 238・239 水素は、0℃, 1.0×10 Pa で, 1Lの水に 22mL 溶ける。 次の各問いに答えよ。 20℃ 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何mLか。 20℃ 5.0×10 Paで, 1Lの水に溶ける水素は何molか。 (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℃, 9.0×10 Paに保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。 ■ 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1)0℃, 1.0×105 Pa におけ る溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を用い る。 別解 溶解する気体の体 積は,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。 10/29 1/2 7/307/31 | 解答 (1) 0℃,1.0×10 Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L 22.4L/mol =9.82×10-4 mol とけてるmal 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×10 Paでは、 9.82×10-4molx 5.0X105 1.0×105 (2) =4.91×10-3mol=4.9×10-mol 気体の状態方程式 PV =nRTからVを求める。 4.91×10 - mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×273K 5.0×105 Pa V= =2.2×10-L=22mL 別解 第Ⅲ章 物質 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1.0×10 Pax1/4= 2.5×105 Pa なので, 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-4molx (2.5×105/1.0×105 ) =2.5×10-3 mol

問1で仮定が誤りになっている理由がわからないです。 全部分解した時も平衡が成り立っていなくてはならないのですか？平衡状態の圧力より大きくなってはいけないのでしょうか？

次の文を読み, 以下の問1~3に答えよ。 ただし, 気体定数R=8.3kPa・L/(K・mol)とし、 答の数値はすべて有効数字2桁で記せ。 20:41 503- 炭酸カルシウム (CaCO3) は石灰石や大理石の主成分として天然に存在する。 密閉容器中で 890℃以上の高温では, 二酸化炭素の圧力がある値に達すると次式のよう 炭酸カルシウムを高温に加熱すると二酸化炭素と酸化カルシウム (CaO) に分解するが、真空 衡状態となる。 このときの温度と二酸化炭素の圧力の関係は表1のようになる。 CaCO3 (固) CaO (固) + CO2(気) 表1 炭酸カルシウムの平衡状態における温度と二酸化炭素の圧力の関係 1100 温度 [℃] 900 圧力 [kPa] 1.0×102 1.2×10° また,カルシウムと同じ2族に属するバリウムの炭酸塩 (BaCO3)においても真空密閉容器中 で1100℃ では次式の平衡状態となり,このとき,二酸化炭素の圧力は 2.4kPa である。 BaCO3 (固) BaO (固) + CO2(気) まれていた 気体は理想気体としてふるまうものと仮定する。また,容器内の固体の体積は無視できるも のとし,使用する容器は耐圧・耐熱であり, 容器の体積の変化はないものとする。 NO. 質量パーセントで 問1 炭酸カルシウム 0.20mol を 10 Lの容器に入れて25℃で真空密閉状態とした後,容器 を900℃に保った。 このとき, 容器内の圧力は何kPa になるか。