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化学 高校生

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 (

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この問題の2番がよくわかりません。よくわからない部分の解説にカッコをしてます。

62 第3編 物質の変化 115 〈NO2とNO の平衡〉 ★★ 褐色の気体NO と無色の気体N2O4 は, 0~140℃の範囲において①式で示すような 平衡関係が存在する。 N2O4 (気) 2NO2(気) ...... ① この混合気体を用いた実験1,2について,次の各問いに有効数字2桁で答えよ。 (実験1) この混合気体を2本の試験管に入れ, > 右図のように連結した。 この試験管をそれぞれ氷 水および熱湯に浸して色の変化を観察したところ, 高温側の気体の色が濃くなった。 (0 (実験2) ピストン付き容器に0.010molのNO00~00 を入れ、容器内の温度を67℃ 容積を1.0Lに保 ったところ, ①式で示すような平衡が成立し 合気体の圧力は4.6 × 10'Paを示した。 貴 (1) 実験1から考えて, ①式の正反応は発熱反水 応, 吸熱反応のいずれか。 また, その理由を簡 単に説明せよ。 熱湯 (2)実験2において, N2O4の解離度はいくらか。 また, 67℃での①式の圧平衡定数 K を求めよ。(気体定数R = 8.3 × 10 Pa・L/(K・mol)とする。 D01 ($) (3)67℃に保ったまま、ピストンをゆっくり押して混合気体の圧力を 9.0×10 Pa と した。このときのN2O4 の解離度はいくらになるか。 R (早稲田大 (改)

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222の(3)です。 式はできているのですが、計算が合いません。 途中式を教えてください。また、このような計算の時のコツを教えてください。

のはなぜか。量 注射器 ((2) 気体Xの分子量を求めよ。 知識 実験 222. 揮発性液体の分子量測定ある揮発性の液体の分子量を求める野農 ために,次の実験操作 ①~③を行った。 (1) ① 内容積 300mLの丸底フラスコに小さい穴を開けたアルミ箔を かぶせて質量を測定すると、 134.50gであった。 さ ②このフラスコに液体の試料を入れ,アルミ箔でふたをした。 こ れを図のように, 77℃の湯につけ、液体を完全に蒸発させた。 ③フラスコを湯から取り出し, 室温20℃まで手早く冷やして, フ ラスコ内の蒸気を凝縮させた。フラスコのまわりの水をふき取 アルミ箔とフラスコの質量を測定すると, 135.33gであった。 アルミ箔 穴 湯 Ha 実 大気圧を1.0×10Pa, 液体の蒸気圧は無視できるものとして、 次の各問いに答えよ。 (1) 操作② (図の状態)で, フラスコ内にある蒸気の質量は何gか。 12 操作②(図の状態)で, フラスコ内の蒸気の圧力, および温度はそれぞれいくらか (3) この液体試料の分子量を求めよ。 [知識] 223. 全圧と分圧27℃, 8.3Lの容器に,気体Aを0.30mol, 気体Bを0.20mol入れ (1) 混合気体の全圧は何 Paか。((om (2) 混合気体中のAおよびBのモル分率はそれぞれいくらか。

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化学 高校生

理想気体の問題です。 (2)がなぜ④になるのか分かりません。 どなたか教えてください。

物質Aの質量を求めよ。 【知】 (3) 物質Aの分子量を式とともに答えよ。 【思】 5 下線部(iv) について、理想気体に関する次の(1)、(2)の各問いに答えよ。 なお、 実在気体では気体 の状態方程式を式変形した Z=PV/nRT の値が 1.00 からずれることがわかっている。 (1) 理想気体の条件として正しいものを次の①~④ から選び、 番号で答えよ。 【知】 ① 高温・高圧 ②高温・低圧 ③ 低温・高圧 ④ 低温・低圧 (2)400KのCH」 および 300K の CH」 とNH3の気体について、 Zの値が圧力P とともに変化する様子を図 3に示す。図3の W X Y の組み合わせとして適当なものを表1の①~⑥ から選び、 番号で答えよ。 ズレ外さいと理想気体 表 1 問5 (2) の選択肢 W Z 1.00 X Y W X NH3 (300K) CH4 (400K) CH4 (300K) 0.95 NH3 (300K) CH4 (300K) CH」 (400K) Y CH」 (400K) NH3 (300K) CH4 (300K) ④ CH」 (400K) ・CH」 (300K) NH3 (300K) 0.90 0 5 10 15 (5) CH」 (300K) NH3 (300K) CH」 (400K) 圧力P〔×10 Pa) CH」 ( 300K) CH」 (400K) NH3 (300K) 密 図3 ZとPの関係 2 図4のように容積1.0Lの容器 A と容積 4.0Lの容器Bが容積を無視できるコックつき管で接続されている。 温度を一定に保ちながら、容器Aに 2.0×105 Pa の酸素を、 容器Bに 2.0×10 5 Pa の一酸化炭素を入れ、(i) コックを聞いて気体を合 Offiti I

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