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化学 高校生

わかりません。詳しく教えてください

例題 50 水蒸気を含む気体 3 ビストン付き容器に, 27℃で 0.010mol の水とある量の窒素を入れ, 気体の体積を3.0L にしたら,容器内の圧力は6.3× 10'Paで, 液体の水 が存在していた。次の問いに答えよ。27℃の水の飽和蒸気圧を3.0 × 10° Pa, 窒素は水に溶けないものとする。 (1) 気体の体積が3.0Lのとき,窒素の分圧は何 Pa か。 (2) 気体の体積を2.0L にしたとき, 容器内の全圧は何 Paか。 (3) 容器内の水をすべて蒸発させるには, 気体の体積を何L以上にすればよいか。 11 00 気体の体積が変化しても,液体の水 が存在する限り.水蒸気の分圧は 3.0 × 10° Paのままである。よって,全圧は 9.0 × 10' + 3.0× 10° =D 9.3 × 10'[Pa] (3) 0.010mol の水がちょうど蒸発したとき, 水蒸気の分圧は 3.0 × 10° Paである。その ときの気体の体積Vは,気体の状態方程 式PV = nRTから求められる。 3.0 × 10° × V = 0.010 × 8.3× 10°× 300 考え方 窒素の圧力はボイルの法則に従って 変化するが,水蒸気の圧力は水が共存してい る間は,空間の体積には無関係に, 飽和蒸気 圧(一定)であることに留意する。 (1) 液体の水が残っているので, 水蒸気の分 圧は27℃の飽和蒸気圧 3.0×10°Pa である。 . PN. = P-PH.o = 6.3 × 10' - 3.0 × 10° = 6.0 × 10°[Pa] (2) ボイルの法則より, 窒素の分圧 PN, は、 6.0 × 10' × 3.0 = PN, × 2.0 01 V= 8.3[L] 解答(1) 6.0 × 10'Pa (2) 9.3× 10'Pa (3) 8.3L PN, = 9.0 × 10'[Pa]

解決済み 回答数: 1
物理 高校生

なぜ「BからAへ」水素分子が移動すると分かるのですか?

基本例題38)連結された容器内の気体 基本問題 292, 293 B 容積0.10m°の容器Aと容積0.20mの容器Bを細管でつ A なぎ,容器の中に,温度 27℃, 圧力1.0×105 Paの水素を入 れる。Aの温度を 27℃に保ったまま,Bの温度を127℃にす るとき,容器中の圧力はいくらになるか。また,温度条件を 変えたことによって,何mol の水素が細管を移動したか。ただし、細管の容積を無視し、 気体定数を8.3J/(mol·K) とする。 0.10m 0.20m に保たれるので, natne=na'+ng 指針 まで,BからAへ水素分子が移動する。このとき, Aの物質量は増え,Bの物質量は減るが,AとB の物質量の和は一定に保たれる。 容器A,Bの中の圧力が等しくなる 5 式0, 2, 3, ④を各物質量について整理し,式 6に代入してかを求めると, (1.0×10°)×0.10 (1.0×105)×0.20 最初,AにnA[mol), Bに ng[mol), 最終的に,Aにn'[mol], Bに ng'[mol]の水素 があるとする。最終的な圧力をp[Pa]とすると, 各状態でのA, B中の理想気体の状態方程式は, 最初(A):(1.0×10°)×0.10=nA×8.3×300…① 最初(B):(1.0×10°)×0.20=ng×8.3×300 最終(A):p×0.10=n,'×8.3×300 最終(B):p×0.20=ng'×8.3×400 また,変化の前後で, AとBの物質量の和は一定 解説 8.3×300 8.3×300 p×0.10 8.3×300 p×0.20 8.3×400 これから,p=1.2×10°Pa …6 また,式①から, na=4.01mol となり、式⑥を③ に代入すると,n,'=4.81mol となる。したがって, BからAへ移動した水素の物質量は、 n-n=4.81-4.01=0.80mol 2 3) 0.8mol 01x00

未解決 回答数: 1