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化学 高校生

⑵の解答の水蒸気の一部は凝縮し水蒸気圧は1.4×10^4に保たれるの意味がわかりませんおしえてください!

発展例題16 水蒸気との混合気体 ピストン付きの容器に窒素と少量の水を入れ77℃に保つ と、容器内の圧力は 9.0×10 Paになった。 このとき, 容 「器内に液体の水が存在していた (状態I)。次に,温度を 77℃に保ってピストンを押し, 気体部分の体積をはじめの ちょうど半分の0.83L にした (状態ⅡI)。77℃における水 蒸気圧を4.0×10 Pa, 液体の体積は無視できるものとして 次の各問いに答えよ。 (1) 状態Iで, 窒素の分圧は何Paか。 (2)状態ⅡIで,容器内の全圧は何Paか。 (3) 状態ⅡIで存在する水蒸気の物質量は何mol か。 考え方 (1) 液体の水が残っていると き、上部の空間には水蒸気が 飽和しており,その分圧は水 蒸気圧に等しい。 (2) 窒素の分圧はボイルの法 則にしたがって変化する。 水 蒸気の分圧は、液体の水が共 存していれば, 水蒸気圧に等 しい。 (3) 水蒸気に関しても,気体 の状態方程式が成立する。 (1062 問題222・223-224 状態 Ⅰ 77℃ n= 水 = 0.83L pros.….….. 解答 (1) 水蒸気圧が4.0 × 10 Pa なので、 窒素の分圧は, 9.0×10 Pa-4.0×10Pa =5.0×10' Pa (2) 体積を半分にすると, ボイルの法則から, 窒素の分圧 は2倍になるので, 5.0×10' Pa×2=1.0×10 Pa 状態 ⅡI 77°C 一方, 水蒸気の一部は凝縮し, 水蒸気圧は 4.0×10+Pa に保たれる。 したがって, 全圧は次のようになる。 1.0×10°Pa+4.0×10Pa = 1.4×10 Pa (3) 水蒸気の物質量は,気体の状態方程式から, PV 4.0×10 Pax0.83L RT 8.3×103Pa・L/ (K・mol) ×350K =1.1×10¯²mol

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化学 高校生

(2)の変化量ってどういう計算なんですか?

基本例題 7 気体の全圧と分圧 2.5×10Paの酸素の入った3.0Lの容器と, 同じ 温度で1.5×105Paの水素の入った2.0Lの容器が ある。 (1) この2つの容器をつなぎ, 十分長い時間同じ温 度に保ったときの酸素の分圧と混合気体の全圧を求めよ。 ( 2 ) の混合後の気体に点火し水素を完全に反応させた後、前と同じ温度にもどし たときの容器内の圧力 [Pa] を求めよ。 ただし, 水蒸気圧は考えないものとする。 解答 (1) ボイルの法則 DiVi=p2V2より (2) 3.0L, 2.5×10 Pa, )文 酸素と水素の分圧を D [Pa〕, DB 〔Pa〕 とすると, [酸素] 2.5×10 Pax3.0L= 〔Pa〕×(3.0+2.0)L PA=1.5×10³ Pa [水素] 1.5×105 Pax2.0L=pp 〔Pa]× ( 3.0 +2.0) L R 指針(1) 酸素だけが両方の容器に拡散したときに示す圧力が酸素の分圧, 水素だけが両方 の容器に拡散したときの圧力が水素の分圧であり, 全圧=分圧の総和である。 ( 2 ) 2H2 + O2 → 2H2O の反応が起こる。 気体どう しの反応では,温度・体積が一定であれば,圧力を 物質量と同じように扱って計算できる。 ((反応前) (変化量) (反応後) 1650 2.0L, 1.5×10°Pa. コック H2 物質量の比=分圧の比 (温度・体積一定) pB=6.0×104Pa And tim [全体] DA [Pa]+pB〔Pa] = 1.5×10Pa +6.0×10 Pa=2.1×10Pa 答 2H2 + O2 2H2O(液) 6.0 x 104 1.5×105 - 3.0 × 104 -6.0x104 0 1.2×105 88 foar (Pa) (Pa) (Pa) 答 1.2×10 Pa

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化学 高校生

ボイルの法則について質問です (1)の5Lは混合気体、2Lは窒素の体積と別々のものですが問題ないのですか?

基本例題24 混合気体 問題 213・214・215 図のように, 3.0Lの容器Aに2.0×10 Paの窒素を, 2.0Lの容器Bに1.0×10Pa の水 素を入れ,コックを開いて両気体を混合した。温度は常に一定に保っておいた。 混合後 の気体について,次の各問いに答えよ。 (1) 窒素の分圧は何Paか。 (2) 全圧は何Paか。 (3) 各気体のモル分率はそれぞれいくらか。 (4) 混合気体の平均分子量はいくらか。 考え方 (1) 混合後の気体の体積は、 3.0L+2.0L= 5.0L である。 (2) ドルトンの分圧の法則から, P=PN2+PH2 (3) 分圧=全圧×モル分率から, 成分気体の分圧 混合気体の全圧 モル分率= (4) 平均分子量 M は各成分気 体の分子量×モル分率の和で求 められる。 N2 の分子量は28, H2 の分子量は2.0である。 分子量は44である。 解答 (1) ボイルの法則から, 窒素の分圧 PN2 は , PVL 2.0×105 Pa×3.0L V2 PN2= 5.0L (2) 同様に,水素の分圧 PH2 は, PiVi 1.0×105Pa × 2.0L PH2 V2 5.0L したがって, 全圧は, (3) (4) A 3.0L 1.2×105 Pa 1.6×105 Pa N₂.... コック P=PN+PH=1.2×105Pa+4.0×104Pa=1.6×10Pa =1.2×105 Pa B 2.0L ド=4.0×104 Pa 4.0×10+ Pa 1.6×105 Pa =0.75 H2….. M=28×0.75+2.0×0.25=21.5=22 =0.25 (原子量) H=1.0 N=140=16

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