図1に示すような質量が無視できるフタが付いた容器がある。 このフタはなめ
らかに動き、フタの移動により容器の内容積は0L~10.0Lの範囲で変化する。ま
た. フタの位置を固定して内容積を一定に保つこともできる。 このフタ付き容器を
用いて (式1) の反応に関する操作1 ~ 操作 4 をおこなった。 下の設問 (1)~(4) に答え
よ。 大気圧は常に100×10Pa であり、追加したアルゴンは化学反応を起こすこと
はなく、アルゴンの固体への吸着も起こらなかった。また,固体試料の体積は無視
できるものとし、容器内の気体については理想気体の法則が使えるものとする。
問5
10.0 L
■固体試料
mooooooo
熱源
図 1
フタ
- 14-
17.50g
5,80(
nitog
@
m
100
操作1:フタ付き容器に固体試料として7.50gの純粋な炭酸カルシウムを入れた後,
内容積が5.80 L になるようにフタを固定した。 排気し容器内の気体をすべて取
り除いた後,温度を上げると,やがて炭酸カルシウムの分解が起こり始めた。
温度が887℃になったところで, その温度を保ち十分な時間を経過させた。
操作2:操作1に続き, フタを固定したまま, 容器内にアルゴンを0.0350 mol 封入
した。温度を887℃に保って十分な時間を経過させた。
操作3:操作2に続き, フタを固定したまま、質量数13の炭素原子13C (相対質量
13.0) だけからなる二酸化炭素 13 CO2 を 0.0500mol 封入した。 温度を887℃に
保って十分な時間を経過させた。
操作4:操作3に続き、フタの固定を外し,温度を887℃に保って十分な時間を経
過させた