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化学 高校生

気体の溶解 (2)の問題で20°Cで気液平衡の気相のCO2が20Lで、0℃に冷却した時の気液平衡の気体のCO2もまた20Lとしてpv=nRTを組んでいるのですが、気体の体積は変わらないのですか?

準Ⅱ 86. <ヘンリーの法則> 表は、分圧1.0×105 Pa,温度 0℃および20℃において、 水 1.00Lに溶解する二酸化炭素と窒 素の物質量を表している。 表 分圧 1.0×105Paにおける二酸化 炭素と窒素の水1.00L への溶解量 二酸化炭素 窒素 7.7×10-² mol 1.0×10-3 mol 6.8×10mol 3.9×10-2 mol 人険がない 温度,圧力、体積を変えられる 容器を用意し, 次の操作(ア)~(ウ)を 順に続けて行った。 以下では,ヘンリーの法則が成り立つとし, 水の体積変化および蒸 気圧は無視できるとする。 C=12, N=14,0=16,R=8.3×10°L・Pa/ (K・mol) 操作(ア) この容器に水100L を入れ, 圧力 2.0×10 Pa の二酸化炭素と 20℃において 平衡状態にした後, 密閉した。 このとき, 容器中の気体の二酸化炭素の体積は 0.20L であった。 0°C 20°C 操作(イ) 次に、密閉状態を保ち,体積一定のまま, 全体の温度を0℃に冷却し, 平衡状 態にした。 2 操作(ウ)さらに, 容器の体積を変えずに、温度を0℃に保ちながら, 二酸化炭素を逃が さないように容器に気体の窒素を注入し, 全圧 2.0×10Pa において平衡状態にした。 (1) 操作(ア)の後, 水に溶けている二酸化炭素の質量を有効数字2桁で求めよ。 (2) 操作(イ)を行った後の, 気体の圧力および水に溶けている二酸化炭素の質量を有効数 字2桁で求めよ。 ただし, 水は液体の状態を保っていたとする。 (3) 操作の the 1.2- TCALL [on

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化学 高校生

高二化学の飽和蒸気圧の求め方がわかりません。 写真(4)の問題についての解説をお願いしたいです。 ①容器内に液体があるー圧力が飽和蒸気圧に達している→気体の圧力=飽和蒸気圧 ②全圧=分圧の和+飽和蒸気圧 ③pv=nRT 現在はこれらの知識しかありません。 その他覚えてお... 続きを読む

9. 図に示すように, ピストン付きの容器 A と容器 B が内容積 300mLの容器 X に接続してある。 次の操 作を行い, 容器内の圧力の変化を調べた。 ただし, 水滴, および, コックと管の体積は無視できるもの とする。 気体定数R=8.31×103Pa・L (K mol)とする。 DO A X C2 A B 操作 すべての容器の温度を67°Cに保ち、 内容積 200mLの容器Aに300×10Pa のアルゴン, 内容 積150mLの容器B に 1.40×10Paの酸素を封入した。 次に, コック C3 を開けて容器Xに2.00×104Pa のメタンを封入し, コック C3 を閉じた。 操作2 コックを開けてアルゴンをすべて容器Xに移動させコック C, を閉じた。 次に, コック C2 を開けて酸素をすべて容器 X に移動させコック C2 を閉じた。 このとき, 容器 X内のアルゴンの 分圧は(ア) Paとなった。 酸素も同じように計算すると酸素の分圧は700×10^Paとなり、 混合気体の全圧は2.9×10Pa となった。 操作 操作2の混合気体に点火し、①メタンを完全燃焼させた。 燃焼後,温度を67℃に戻したとこ ろ, 酸素の分圧は (イ) Pa, 二酸化炭素の分圧は200×10 Paとなった。 なお, 容器内には水 滴が観察され、容器内の全圧は2.77×105Paであった。 (1) 下線部①の反応を表す化学反応式を記せ。 CH4+202→CO2+2H2O (2) 文中の(ア)を有効数字2ケタで求めよ。 2.0×10 (3) 文中の(イ)を有効数字2ケタで求めよ。 3.0×104 下線部②をもとに, 67℃における水の飽和蒸気圧 [Pa] を有効数字2ケタで求めよ。 2.7 x104

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化学 高校生

問3の解答 圧力の増加とともに、分子間力の影響が大きくなるため、Zの値が小さくなるが、さらに圧力が増加すると分子自身の体積がおおきくなり、Zの値がおおきくなるため。 となるのですが、なぜそうなるのかわかりません。 圧力の増加とともに分子間力の影響が大きくなるとはどういうこ... 続きを読む

26 第6章 気体 演習 3 気体のふるまいに関する次の文章を読み、以下の問いに答えよ。 体状態に変化してしまう。 理想気体と実在気体を比較するために,下図に, 300Kにおける3種類の気体 理想気体はあらゆる条件で気体状態であるが, 実在気体は条件によっては凝縮や凝固が起きて液体や固 PV nRT [T〔K〕, 物質量をn [mol] とし、 気体定数をR = 8.3 × 10° Pa・L/ (K・mol) とする。 A, B, C について, Z = PV nRT 1.5- 1 0.5 0 0 の値とPの関係を示す。 ここで,圧力をP [Pa〕,体積をV [L],温度を 2 C 一理想気体と実在気体、 B A 1 1 1 I P[× 107 Pa] 問1 理想気体の状態方程式は、 理想気体の性質に関して2つの仮定を設定して導かれている。2つの仮 定を説明せよ。 問2 Zの値は実在気体のふるまいが理想気体のふるまいからどれだけずれているかを表している。 (1) 2 × 107 Pa で 1mol当たりの体積が最も大きいものはどの気体か。 (2) 6 × 107 Pa で,気体BのZの値を1.3とすると, 1mol当たりの体積は何Lになるか。有効数字 2桁で計算せよ。 問3 気体AとBでは,圧力の増加とともにZの値がいったん減少し,再び増加している。このような ふるまいを示す理由を述べよ。 問4 気体 A,B,Cに該当するものをメタン,水素,二酸化炭素の中からそれぞれ選び,化学式で答えよ。 問5 実在気体のふるまいを理想気体のふるまいに近づけるためには,温度,圧力をどのような条件にす ればよいと考えられるか。

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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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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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