2枚目が回答なのですが、回答の左下のまるで囲ってある部分はどのように導き出したのでしょうか😭

14. 混合気体の圧力 次の文章を読み、問いに答えよ。 (R=8.3×10 Pa・L/ (mol・K), 0K=-273℃) 容積8.30Lの耐圧容器Aと容積 12.45Lの耐圧容器 Bが連結され,これらの二つの容器はコックで仕切ら れている。両方の容器全体の温度は27℃に保持され、 コックが閉じられた状態で, 容器Aには分圧 コック 8.30 L 12.45L 容器 A 容器 B 100×10 Paの窒素分圧 0.75×10 Paのペンタン (CH)が、容器B には分圧 2.00 ×10 Paの窒素分圧 0.50×10 Paのペンタンが入っ ている。ここで,気体状態の窒素とペンタンは理想気体の状態方程式に従ってふるまう ものとする。 27℃におけるペンタンの飽和蒸気圧は0.76×10Pa, 23℃におけるペ ンタンの飽和蒸気圧は0.10×10° Pa とし, 27℃,および, -23℃では窒素は液体状態 にはならないと考えてよい。 また, コックおよび連結部分の容積は無視できるものとし, 液体状態のペンタンの体積は容器の容積と比べて無視できるものとする。 また, 液体状 態のペンタンへの窒素の溶解は起きないものとして考える。 (1) 両方の容器全体の温度を27℃に保持した状態でコックを開き、 十分に時間をおい た。 容器内の窒素の分圧 PN (1) [Pa〕 とペンタンの分圧 Pcshua (1) [Pa〕 を, それぞれ 有効数字2桁で求めよ。 (2) コックが開いた状態で容器Bの温度を27℃に保持したまま、容器Aの温度のみを -23℃に冷却し, 十分に時間をおいたところ, 容器内にペンタンの液体が生じた。 この状態における窒素の全物質量のうち容器A内に存在する窒素の割合 ING (A) [%] と容器内の窒素の分圧 PN, (2) 〔Pa〕 を, それぞれ有効数字2桁で求めよ。 右)この状態における容器内のペンタンの分圧 PcsHia (2) 〔Pa] と液体状態のペンタ ンの物質量 n [mol] を, それぞれ有効数字2桁で求めよ。 [大阪公大]

化学の蒸気圧についての質問です この解説の最後にある｢よって"状態ア"と"状態ウ"について｣の部分にある物質量が変化しない理由って元々のmol比である977:36.0に変化が加わっていないからですか？ 逆にどのようなときに物質量は変化するんですか？ なんとなく理解ができ... 続きを読む

これ だけ で 8 ★★★ 合格決 をめ る 問題 [蒸気圧] ある反応によって生じた水素を水上置換により容器に捕集した。 この容 気体を捕集したときの温度は27℃で外気の圧力は1013hPaであった。 液 器は、容積を変えることで圧力をかきの気の圧等はく保つことができ 体を含まないように気体を容器に密閉し, 温度を27℃で一定に保ったま ま、外気の圧力を変化させて容積の変化を測定した。 外気が506.5hPaのときの容積 は、外気が4052hPaのときの容積の何倍か。 解答は小数点以下第2位を四捨五入し て示せ。ただし、気体はすべて理想気体としてふるまうものとし、 27℃における水 の蒸気圧は36.0hPa とする。 (解説) 27°C 27C Pin20 P V,T:- Hz。 + H2O 状態ア) で分ける V₁L V.L とする 。Hz 136×1 27°C 506.5hPa ●H2O VL とする ①より H2 とH2Oのmol比がわかっているので, P.Ho=506.5x- 全圧 36.0 977+36.0 結局, 次のようになっている。 =18.0hPa <36.0hPa 27℃における水の蒸気圧 モル分率 よって H2O は全て気体として存在し, その分圧は18.0hPa とわかる。 (1気圧 全圧からH2Oの分圧を引いて求める 3hPa [東京工大] 全圧506.5hPa 分圧(506.5-18.0)hPa 27℃℃ 分圧 18.0hPa 27℃℃ 27°C H2O H2 V,T: 一定 で分ける Hz。 + V₁L ◆状態ア V.L mmt H2O V.L STEP 3 水素H2のような水に溶けにくい気体を発生させたときは, 水上置換で集 める。このとき、容器内はH2とH2Oの混合気体になっている。 wwwwwwwwwwwwww wwwwww 図のように, 容器内の水面と外の水面を一致させることで, 容器内と外 気の圧力を等しく保つことができる。 27℃における水の蒸気圧つまり分圧が36.0hPa wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww であることを意識して, V. T: 一定で分けてみる。 (2)外気の圧力を4052hPaにした場合 H2Oが全て気体であると仮定すれば･･･ STEP4 PifH20 4052hPa 27°C 27℃℃ 状態イ H2O 27°C 27℃ 27°C STEP 3 状態Ⅱ 27°C V, T:- H2° + 容器の中で H2O ●H2O で分ける V2L V2L とする 一部水が液 VL と変わらな 化したときとする。 【い状態 。外気の圧力 |1013hPa H2 H2O V2L H2 • STEP3 状態 H2 V, T. 一定 VL で分ける する。 VL + H2Old 蒸気圧 全圧1013hPa V,T : 一定で分けたときは,圧力を足すことができるので 1013hPa=PH+PHO PHo=36.0hPaなので, PHを求めることができる。 Ph=1013-Pho=1013-36.0=977hPa また,V,T: 一定で分けたときは, 「圧力比=mol比」 なので NHƯ PHO PH Pho=977:36.0 … となる。 次に、液体を含まないように気体を容器に密閉する。 |を示すね ①より, 36.0 分圧PH2 分圧PH20=36.0hPa Pit. Ho=4052× 全圧 977+36.0_ モル分率 -=144hPa > 36.0hPa 27℃における水の蒸気圧 よって, H2O は一部液化し,その分圧は36.0hPa となる。 実際は,次のようになっていた。 全圧からH2Oの分圧を引いて求める 4052hPa (4052-36.0)hPa 36.0hPa 27°C 27°C 27°C V₂L H2O とする H2 V, T:- で分ける H2。 + 状態ウ V3L V3L H2O 。 STEP3 D 気体だけを H2O 27℃で外気の圧力を変化させて容積の変化を測定 密閉する . H2 する。 (1) 外気の圧力を506.5hPaにした場合 H2Oが全て気体であると仮定すれば･･･ STEP 4 40 よって状態アと状態ウのH2について, 物質量 (mol), 温度, 気体定数Rが変化し ていないので,PV=nRT (○は一定を表す) となりボイルの法則が成り立つ。 wwwwwwww →新しく得られた式PV=(一定) PV=(506.5-18.0) xV=(4052-36.0) xV3 よって, Vi=8.22V3≒8.2V3 解答 8.2倍 (

(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)

なぜ最後急にx=yが導けるのですか

2 混合気体 ような作用を とり 混合後の窒素 N2 および酸素 O2 の分圧をそれぞれ PN2 (Pa), Po2 (Pa) とすると, 混合の前後で温度は同じなので, ボイルの法則より, 1.0×10 Paxx (L)=PN2 (Pa) x(x+y) (L) 3.0×10 Paxy (L)=Po2 (Pa) x (x+y) (L) 全圧が2.0×10 Pa になったので, pH また 1.0×10x +3.0×10 y OH & PN2+Po2= (Pa) = 2.0×105 Pa x+y これを解くと,x=y H よって,x:y=1:1である。 され 「変化しない。 2 **

ヘンリーの法則の部分なのですが、この文章の意味が理解できないので教えてください

②正しい。気体の溶解度 (体積)は,圧力が変わっても 溶かしたときの圧力のもとで体積を測るとすれば, ほぼ一定である (ボイルの法則とヘンリーの法則が 厳密に成りたつと仮定すれば, 完全に一定とみなせ る)。 ただし,溶ける気体の体積を,一定圧力のもとで測 るとすれば,溶かしたときの圧力に比例する。 [溶 かしたときの圧力」 なのか 「一定圧力」なのか注意が 必要である。

問1の解答は、ボイルの法則より 1000×Va = 875×(Va+Vb) なんですが、なぜ体積がこのようになるのか教えて欲しいです。

40 圧力計 容器A 【化学 03 注意 問題はⅠ,Ⅱ,Ⅲの3題である。 解答に単位が必要なものには単位をつけ て記すこと。また、問題文中の体積の単位記号Lは,リットルを表す。 (100分) 図1に示した容器に関するAとBに答えよ。 気体は全て理想気体であるとする。 必要であれば,下の値を用いよ。 原子量 H: 1.0 C:12 N: 14 0:16 気体定数R = 8.31 × 10°Pa・L/ (mol・K) 舗コック A 無添 Trad) C 容器B 図 1 AJ 蓋ート 下着。 に入射する設定とする。 次面は入射方向に垂直 コック B 標準の大気圧 1013hPa に着くなっ 排気装置 スクリー 点光源 <容器の説明〉 容器 A と容器Bはともに頑丈な金属で作られており, 内容積の温度変化は小 また ックや圧力計をつないでいる管け細い金属

(3)物質量比=体積比ではないのですか？

(3) 蒸発させた水の質量は何gか。 71 気体の溶解 20℃で1.013×10Paの空気で飽和させた水1Lに溶けている酸 素と窒素について,次の問いに答えよ。 ただし, 20℃で1.013×10Paの酸素と窒素は、 水1Lに対してそれぞれ32mL. 16mL溶けるものとし、空気は酸素と窒素が体積比 1:4で混合した気体であるとする。 (1) 一般的に,溶媒に溶けにくい気体の場合、一定温度で一定量の溶媒に溶ける気体の質 量は, その気体の圧力に比例する。 このことを、何の法則というか。 (2) 溶けている酸素と窒素の体積(それぞれの分圧での体積) は, それぞれ何mL か。 (3) 溶けている酸素と窒素の物質量の比はいくらか。 (4) 溶けている酸素と窒素の質量の比はいくらか。 (5) 一般的に, 水に対する気体の溶解度は, 温度が高くなるとどうなるか。

自分の回答はどこがちがうのでしょうか？

55 気体の圧縮一定の温度27℃℃のもとで､ピストン付きの30Lの密閉容器に窒 業 0.010mol と水蒸気 0.010molを入れたのち, ピストンを押して体積を 10L にしたと ころ、圧力は x [Pa] となった。さらに気体を圧縮すると,体積y [L] になったときに 液体が生じ始めた。さらに続けて圧縮して体積が0.5y [L] になると,圧力は z [Pa] に なった。27℃の水の飽和蒸気圧を3.6×10Pa として, x,y,zを求めよ。 [名城大]

⑷でなぜ1/5や4/5をかけないといけないんですか？

as (1) RE DOS 計算式 られるが、 量を一定に 式を立て 71 (1) ヘンリーの法則 (2) 酸素:32mL, 窒素:16mL (3) 酸素:窒素=1:2 (4) 酸素:窒素=4:7 (5) 小さくなる (2) ヘンリーの法則とボイルの法則により、水に溶ける酸素と窒素の体 積(それぞれの分圧での体積) は,圧力によらず一定である。よって, 溶けている酸素と窒素の体積は,1.013×10Paのときと変わらず, それぞれ32mLと16mLである。 (3) 物質量 〔mol]= 標準状態での体積 [mL] 22400 mL/mol で水1Lに溶ける酸素と窒素の物質量は, それぞれ 32 AMBIRAFFAX (0₂) 22400 16 22400 mol, F TE mol。酸素と窒素の分圧はそれぞれ1.013×10×Pa, (Hal 4 (SI) 1.013 × 105 × Pa であるから, ヘンリーの法則より,溶解した気体 5 7710 の物質量の比は, (a) 0.8-001x 20.8 32 22400 -mol x- 1 1.013×10³Pa×- 1.013×105 Pa 1 25 O2 の物質量 より,20℃, 1.013×10Pa (d) 201 013980. 4 1.013×10 Pax- 5 16 dommen. ・molx. 22400 ・mol× 28g/mol× 1 5 1.013×105 Pa N2 の物質量 =1:2 0.25 (4) 質量 〔g〕=モル質量 [g/mol]×物質量 〔mol] であるから, 溶解した 気体の質量の比は, [][][][\lom] 32g/mol× 32 22400 O2 の質量 (代) OH中 1.IX lom\g £8 21.501-20201 Tom 3.1 = 4:7 (5) 一般に,気体の溶解度は,温度が低くなるほど大きくなる。これは, 温度が上がると熱運動が激しくなり, 気体分子が溶媒分子との分子 間力を振り切って,外へ飛び出しやすくなるからである。DIXCES 02: Nz 1:4 Og0.S HOS () 1 比の値を求めるので, 1つ1つの具体的な数値 を計算せずに,約分する 1mol比Holm とよい。 4 22400 5 N2 の質量 56ad01408.$ £180.ES () {\om の MF 3673 (om 01.0 Tom 020.0 (loa) O

自分の回答はどこが違うのでしょうか？

55 気体の圧縮一定の温度27℃℃ のもとで、ピストン付きの30Lの密閉容器に窒 素 0.010mol と水蒸気 0.010molを入れたのち,ピストンを押して体積を10L にしたと ころ、圧力はx [Pa] となった。さらに気体を圧縮すると,体積y [L] になったときに 液体が生じ始めた。さらに続けて圧縮して体積が0.5y [L] になると,圧力は z〔Pa] に なった。27℃の水の飽和蒸気圧を 3.6×10Pa として, x,y,zを求めよ。 [名城大〕