この問題で、なぜ水の分圧が飽和蒸気圧であるとして良いのでしょうか？ 教えていただきたいです！🙇🏻‍♀️

11 過酸化水素の分解によって発生した酸素を, 水上置換でメスシリンダー内に捕集する。 メスシリンダー内の気体の体積が27℃, 1.013×10 Paで150mLであるとき, 酸素の物質 量は何mol か。 最も適当な数値を、 ける水の飽和蒸気圧は3.6×103 Pa, 気体定数は R = 8.3 × 10 Pa・L/(K・mol) とする。 |mol ただし, 27℃にお 次の①~⑥のうちから一つ選べ。

この問題の（4）では何故この式になるかわからないです…

解説 (1) 水がすべて気体になったとすると, その圧力は,気体の状態 m 方程式 DV=ZRT より, M 3.6 px 10= x 8.3×103×363 18 p=6.0×10¹ (Pa) この値は90℃における飽和水蒸気圧 7.0×10' Pa より小さいので, 水はすべて気体として存在する。 (2) 水がすべて気体になったとすると, その圧力は (1) と同様に, 3.6 p×10=- x 8.3×103×333 p=5.5×10^(Pa) 18 これは 60℃の飽和水蒸気圧 2.0×10Pa より大きいので, 水はす べては気体になっておらず, 液体の水が存在する。よって,容器内 の圧力は飽和水蒸気圧に等しい。 気体になった水の質量をm〔g〕 とおくと、気体の状態方程式より, 20x104 m 2.0×10×10= - x8.3×103×333 m≒1.30 (g) 18 よって, 液体の水は. 3.6-1.30=2.3(g) (3) (2)に比べて2倍の体積になっているので,気体になった水は, 1.30×2=2.60 (g) である。 よって, 液体の水は, 3.6-2.60=1.0 (g) (4) 容器内の圧力 (全圧)は水蒸気と空気の圧力の和である。 水蒸気の 圧力は 2.0×10^ Pa (2)参照)である。 空気は体積一定のまま温度が 20℃ から 60℃に上がるから, 圧力は絶対温度に比例して上昇する。 333 5.0 × 104 × -≒5.68×104 (Pa) 293 よって, 全圧= 2.0×10 +5.68×10 ≒ 7.7×104 (Pa) 容 う あ t (i

解説お願いします。 答えは5.8×10⁴paです。

④ 蒸気圧 図 a は, 20℃, 1.0 × 10Pa で, 一端を閉じ そう 水銀槽に倒立 た1mのガラス管に水銀を満たし, させた様子を示す。 管の 下からジエチルエーテル を入れると図bになった。 20℃のジエチルエーテ ルの蒸気圧は何Paか。 図a ジエチル エーテル (液体) 760 mm ・水銀･ 図b 320 mm

aとbはなぜ使えないですか？ プロパンとどうように圧力として使えれないんですか？

問3 会話文中の下線部 (ア)に関して, ある地域の都市ガスに含まれる気体(メタン, エ タン,プロパンのみとする) の,同温・同圧における混合前の体積の割合 〔%〕, およ び-73℃における各気体の飽和蒸気圧 [Pa〕 を,表1に示す。 この都市ガス 1.00 mol を-73℃でv [L] の容器に入れて密閉し, 放置すると, メタンとエタンはすべて気体 として存在し, プロパンは一部が液体として存在した。 このときの密閉容器内の圧力 p 〔Pa]を,気体定数をR [Pa・L/ (mol･K)] として, v, R, a,b,cのうちから必要な ものを用いて表せ。 ただし, 液体のプロパンの体積は無視できるものとする。 _x1 10 同温・同圧における体積の割合 〔%〕 -73℃における飽和蒸気圧 [Pa] 表 1 90.0 a 6.0 b プロパン 4.0 C px 1 =

計算方法がわかりません。どなたか教えていただけるとありがたいです。

問3 体積可変のピストン付き密閉容器に液体の物質Aを入れた。 温度をT(K), 圧力を1.3×10 Paにしたところ, 容器内のAはすべて気体になった (状態1とす る)。 温度を T (K) に保ったまま体積を減少させたところ, A のうち10%が液体 になった (状態2とする)。 状態2における体積は、 状態1における体積の何% か。最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし,T(K)におけ るAの飽和蒸気圧は1.7 × 10 Pa とする。 また, 液体の体積は無視する。 3 % ① 13 (4) 69 ②24 (5) 76 (3 43

５番について25℃で出たんですけど答えは23℃になっていてだめなんですか。

YA 28 第2編 物質の状態 46 〈分圧と蒸気圧〉 ★★ 水素2.0gが入った風船が5.0 × 10 Paの空気中に浮かんでいる。 風船の体積は外気 圧に応じて自由に変化し, 風船内の気体の圧力は常に外気圧と等しいものとする。ま た, 水の飽和蒸気圧は, 27℃において 3.5 × 10' Pa, 67℃において 2.7 × 10' Paである。 気体はすべて理想気体とし､ 水素の水への溶解は無視して, 有効数字2桁で答えよ。 (1) 温度が27℃のとき, 風船内の気体の体積は何Lか。 HO (2) 温度27℃において, 風船内に 2.0molの水を入れた。 水素の分圧は何Paか。 (3) (2)の状態から温度が67℃まで上昇した。 風船内の気体の体積は何Lになるか。 (4) (3)の状態から周囲の外気圧が2.5 × 10 Paまで下がった。 このとき, 風船内の気 体の体積は何Lか。 (5) 熱気球は,それに作用する浮力が気球自体 (球皮, 付属品, 乗員等を含む) の重さW と,気球内部の気体の重さの総和とつり合うとき, 大気中に浮いて静止できる。 計 算を簡単にするために, 空気の見かけの分子量を29 とする。 今、 0℃, 1.0 × 10 Pa の大気中において,容積1000m²の熱気球によって重さW=100kgのものを浮揚さ せるには,気球内部の空気の温度を何℃にすればよいか。 ただし,球皮,付属品, 乗員等に作用する浮力は無視し、気球内外の圧力差は無視してよい。(大阪大)

イについて、解答は物質量比＝体積比と書いてあるんですけどそれって同温同圧の時だと思うんですけどなぜ同圧なんですか？

100 Tx 2をも 度をゆ るか。 ℃< X さらに、 Jal で,管内の水銀面が水銀だめの水銀 面と一致した。(この状態を状態Cとする。) 空欄 状態A~Cにおいて, ガラス管内に存在するエタノール蒸気はそれぞれ何molか。 有効数字2桁で答えよ。 (神戸大) I に適切な数値 (有効数字2桁) を入れよ。 <曲王 28.0 41 <混合気体の体積組成> ★★ 次の文のにあてはまる数値を小数第1位まで求めよ。 (C=12, H=1.0) (27℃, 1.0×10°Pa) 取り出した後, ガスライターの質量をはかったところ 21.7g あっ 質量 23.8gのガスライターからガスを取り出し, 水上置換法によってちょうど1.0L た。このことから、ガスライターに充填されていたガスの見かけの分子量はアで ある。27℃での水の飽和蒸気圧を4.0 × 10 Paとする。 容,香土 このガスはプロパン C3Hs とブタン C4H10 との混合気体であるとすると,混合気体中 のプロパンの体積百分率はィ%であり, 質量百分率ではウ%となる。また, この混合気体1.0L を完全燃焼させるには,同温・同圧の空気が エ L必要となる。 ただし、空気は酸素と窒素が体積比で 1:4の割合で混合したものとする lo 836¶ 1 W 全の内容 (東京理大)

正解は➃ですが、飽和蒸気圧を超えたら凝縮するというのはわかりますが、全て凝縮するというのがよくわかりません。 一部凝縮して新たな気液平衡を形成するのではないのですか？

問1 下線部(a) に関連して, 図1および図2は, 容器内に同じ物質を同じ質量だ け封入したまま, 温度や圧力の条件を変えたことで観察された気液平衡のよう すを示している。 これに関する記述として正しいものを,下の①~⑤のうち から一つ選べ。 25 図 1 図 2 ① 同じ温度において,図1,図2の状態を同時に観察することはできない。 (2) 同じ圧力において、図1,図2の状態を同時に観察することはできない。 体積を一定に保ったまま,この状態から少しでも温度を上げると,図1. 図2とも、容器内の液体はすべて蒸発してしまう。高分子が得られる ④温度を一定に保ったまま,この状態から少しでも圧力を上げると,図1 図2とも、容器内の気体はすべて凝縮してしまう。 ⑤ 図 1, 図2 とも,蒸発も凝縮も起こっていない状態である。

この問題の解き方がわかりません。 また、数学のように一次関数を作って解くのはどのような考え方からでしょうか？

問2 常温・常圧で気体の炭化水素 Ax [L] と酸素y [L] を合計 30Lになるよ うに混合し,これに点火して燃焼させる実験を行った。 その後, 生成した水や 水蒸気を除き、二酸化炭素と未反応のA, または酸素の混合気体の体積V [L] を測定すると、表1の結果が得られた。 燃焼前の気体の体積 A の体積x 〔L〕 酸素の体積y 〔L〕 3.0 27 6.0 24 9.0 21 18 15 12 15 18 21 24 表 1 27 12 9.0 6.0 3.0 燃焼後の混合気体 の体積V〔L〕 とし 24 18 16 18 20 22⑩のう 24 26 28 これについて,次ページの問い (ab) に答えよ。ただし,Aの燃焼の際, 生成物は二酸化炭素と水だけであり、反応はAまたは酸素の一方が完全に消 失するまで進行するものとする。また,気体の体積は0℃, 1.013×10Pa (標 準状態)に換算した値である。 必要があれば、 次ページの方眼紙を使うこと。

(2)のように式を反応前、変化量、反応後と書くグラフを使って求めるのはどのようなときですか？

基本例題 7 気体の全圧と分圧 2.5×10 Pa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。 (12) (1)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。 - (反応前) (変化量) (反応後) 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) 2Hz + O2 → 2H2O の反応が起こる。 気体どう 物質量の比=分圧の比 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。 解答 (1) ボイルの法則 1 Vi=p2V2 より, (温度・体積一定) 酸素と水素の分圧を p 〔Pa〕, pp 〔Pa〕 とすると, [酸素] 2.5×10Pa×3.0L= p 〔Pa〕x (3.0+2.0) L pa=1.5×10Pa 答 [水素] 1.5×10 Pax2.0L=pB〔Pa]×(3.0 +2.0) L DB = 6.0×10^Pa 2H2 6.0x104 -6.0×104 0 3.0L, 2.5×10 Pa. O2 [全体] pa〔Pa〕+pp 〔Pa〕=1.5×10Pa +6.0×10Pa=2.1×10°Pa答 (2) + 2H2O(液) O2 1.5×105 -3.0×10^ 1.2×105 2.0L, 1.5×10 Pa. コック H2 50 (Pa) (Pa) (Pa) 答 1.2×10°Pa