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化学 大学生・専門学校生・社会人

この問題のマーカーより上は理解できたのですがマーカーから下がなぜそのような式になるのかわかりません。教えててください🙇‍♀️

1 水銀柱 に相当 と表し D じ # 62 (1) 6.5×10 Pa (2) ①1.4×10-mol ② 1.5×102mol ※① 解説 (1) メタン (分子量16), 空気 (平均分子量 28.8) はそれぞれ 0.32 16 =0.020 (mol), 空気: -=0.40(mol) 空気の体積比はO220%, N2 80%であるから, O2 は 0.080mol, N2 は 0.32molo CH + 2O2 → 0.080 -0.040 0.040 11.52 28.8 CO2 + 2H2O 0 0 +0.020 +0.040 0.020 燃焼前 0.020 変化量 0.020 燃焼後 0 気体の総物質量は 0.040+0.020 +0.040+0.32=0.42(mol) pV=nRT より, px ( 2.00+30.0) = 0.42×8.31×10°× ( 327+273) 2.00 30.0 67+273 17+273 p = 6.5×10^(Pa) (2) H2O 以外の気体は変化しないので, H2O0.040mol についてのみ考 える。 AとB内の H2O の分圧 PH2O は等しく, A内とB内の H2O *24 (気体) の物質量をそれぞれ na, NB (mol) とすると, 物質量の比は次 のようになる。 : N2 0.32 (mol) 0 (mol) 0.040 0.32 (mol) ≒1.5×10 (mol) na: NB= =29:510 (i) A内とB内ともにH2Oがすべて気体として存在すると仮定する と A内の H2Oの分圧 DA は, pax 2.00=0.040x 24 px = 3.04×103 (Pa) B内の H2O の分圧も同じ圧力になるが, 17℃の飽和水蒸気圧 29 29+510 - ×8.31 ×103 × ( 67+273 ) (1.94×10 Pa) を超えるので, 仮定は矛盾している。 B内では液 体の水が存在する。 (ii) A内はすべて気体, B内は気液平衡の状態と仮定すると, B内は 17℃の飽和水蒸気圧で, A内のH2Oの分圧も同じ蒸気圧である。 67℃の飽和水蒸気圧 (2.70×10' Pa) を超えないので, A内はすべ て気体で存在する。 仮定は正しい。 1.94×10²×2.00=nx 8.31×103 × ( 67 +273) na=1.37…×10㎡≒1.4×10-3 (mol) 1510 nB = 1.37×10-3× -=2.40...×102 (mol) 29 液体として存在する水の物質量 n は , n=0.040-na-nB=0.040-1.37×10--2.40×10-2 空気は O2 (分子 (分子量28) が 20 の混合気体で. 分子量 (平均分 32x 20 100 =28.8 n= ・+28× A内とB内に不 ついて DV=nRT RT 気体の物質量 し, Tに反比

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物理 高校生

物理のエッセンス熱の問8について、mNaが1モルの分子の質量になるのがなぜなのか分かりません。単位的にもそうなるとは思えなかったのですが、分かった方は教えて下さると有難いですm(_ _)m

かはないはず) ひx2 = by²2=022 よって 72=30x2 ③,④より F=- Nmv² 3L よって P-E-Nmv²_Nmv² 3L3 P= L2 3 V この結果を状態方程式 PV = nRT= -RT と比べてみれば (PV=) Nmv²_N_RT =hty mv²-3. R.T A NA 2 NA 3 定数は平均に関係しないから、 ギーの平均値を表していることになる。 F N NA 気体の内部エネルギー 1/2mv1.2mに等しく,分子の運動エネル M ③ 分子の平均運動エネルギー 1/2mv=12/2 NT=12/2kT 3 R -mv². NA ちょっと一言 この式は重要。 温度は化学では熱い冷たいの目安に過ぎなかった のが、分子の運動エネルギーで決まっていることがこうして分かった んだ。また,分子が運動をやめる T = 0 が最も低い温度となることも 示唆されている。定数R/NA はんと書いてボルツマン定数とよんでい る。 2乗平均速度√vは分子の平均の速さにほとんど等しい。27℃の酸素の √v^² を求めよ。酸素の分子量を 32,気体定数を8J/mol・K とする。 RO-31XY NAJS WEDR 内部エネルギーU とは分子の運動エネルギーの総和をいう。 そこで単原子分子からなる気体(以下,単原子気体とよぶ) では 3 RT=3 NRT="nRT 気体とよぶ)では U=Nx/1/2mv=N×012 NA 2 29 何原子分子であれ気体の内部エネルギーは絶対温度 Tに比例すること わかっている。 内部エネルギーは温度で決まる小

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化学 高校生

青く線を引いた場所と紫で線を引いた場所が分かりません。メタン0.5mol、酸素2.5molで計算するのではないのですか?どのくらい反応したかみたいなのを考えているのかもしれないのですが、考え方がイマイチ分かりません。分かる方お願いします🤲

発展例題15 気体の燃焼 問題 231 0.50mol のメタンCH4 と 2.5molの酸素 O2 を, 5.0Lの容器に入れた。 容器内で電気火 花を飛ばしてメタンを完全燃焼させたのち, 容器の温度を17℃に保った。 容器内の全圧 は何Pa になるか。 ただし, 生じた水の体積および水蒸気圧は無視できるものとする。 考え方 化学反応式を書き, 反応後 の気体の全物質量を求める。 このとき, 水は液体であり、 水蒸気圧は無視できるので, 水の物質量は考えない。 全圧は,気体の状態方程式 PV=nRT から求める。 ■解答 メタンの完全燃焼は次の化学反応式で表される。 CH4+202 CO2+2H2O 0.50 mol の CH4 がすべて反応し, CO2が0.50mol 生成する。 ま た, O2 は 2.5mol-0.50mol×2=1.5mol残るので, 燃焼後の混 合気体の全物質量は 0.50mol +1.5mol=2.0mol となる。 したがって, 混合気体の全圧は,気体の状態方程式から, P= nRT 2.0mol×8.3×103Pa・L/ (K・mol) × (273 +17) K V =9.6×105 Pa = F4545.0L 第Ⅲ章 物質の状態

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化学 高校生

なぜ、n,tは一定とわかるのですか?

入試攻略 への 必須問題 27℃において内容積1.0Lの容器Aと内容積 0.50Lの容器Bがコック で接続されている。 容器Aに圧力 1.0×10Pa の二酸化炭素を、容器Bに 圧力 2.0× 10 Paの窒素を充填した。 その後、コックを開き、気体を 問1 二酸化炭素と窒素の分圧を有効数字2桁で求めよ。 問2 混合気体の全圧を有効数字2桁で求めよ。 解説 コックを開くと、容器Aと容器Bの圧力が等しくなるまで気体が移動した 器Aと容器B 222 ① CO2- V.T一定 で分ける N₂ コックを開く 27°C 27°C 1.0×105Pa 2.0×10° Pa A1.0L B0.50L 問1 CO2の分圧を Pcoz, N2 の分圧を PN2 とします。 4 1.5 L, 27°C 2 よって, Pcoz=- 200 = 1/3× x 10° ≒ 6.7×10^ [Pa] IDD 1.5 L, 270 1.5 L, 27°C CO2に注目し, ①と④を見比べます。n, T一定なので、PV = nRT + 一定 なわちボイルの法則より, 1.0×10° [Pa〕×1.0 [L] = Peoz [Pa]×1.5 〔L〕 (3) 2 よって, PN2=1/12 ×10≒6.7×10* [Pa] Pco2+PN2= 答え 問1 CO2 : 6.7×10 Pa 270 全容積=1.0 +0.50=1.5 [L] 2.0×105 [Pa]×0.50 [L] = PN, [Pa]×1.5 〔L〕 0 + N2 に注目し、 ②と⑤を見比べます。 n, T一定なので, PV = nRT,すなわ ちボイルの法則より, 一定 N2 : 6.7×10^Pa P₁V₁=P₂V/₂² オイルの 問2 分圧の和が全圧なので、全圧を Pr 〔Pa] とすると, Pr= PoostPw=1/3×10°+1/3×10°= 3 × 10F 1.3×10° (Pa) ÷ ( Toda 問2 1.3×10 Pa

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