気体の操作実験 実験操作 (2) (3) (5) の解き方が分からないです(>_<;) 解説を宜しくお願いします🙇‍♂️ 答えは (2)80% (3)全圧=1.2×10^5Pa (5)V=138L=1.4×10^2L　です

4 気体の操作実験に関する次の問いに答えよ。答えは有効数字2ケタで記せ。 実験操作の 容積可変容器に酸素入れ、さらにメタノール CH:OH0.10 mol を加えて27℃ でしばらく放置した。メタノールの一部は液体として残り、混合気体の圧力は 1.0×105Pa、体積は 10Lとなった。 実験操作の 容器を8.00Lに圧縮して固定し、点火してメタノールを完全に燃焼させた。 容器を再び27℃に保ったところ容器内に水滴が生じていた。 実験操作 温度を27℃に保ちながら、水滴が消えるまでゆっくりとピストンを引き上げ、 ある容積になったらちょうど水滴が消えた。 ただし、27℃でのメタノールと水の飽和蒸気圧は 2.0×104 Pa、3.6×10 3 Pa とする。 圧縮点火 ピストン 水滴消失 引き上げ 10.0L 8.0L の メタノールの液滴 水滴 (1)のの容器内の酸素の分圧はいくらか。 (2)のの容器内で加えたメタノールの何%が気体として存在しているか。 (3)のの点火直前の8.00 eに圧縮したときの全圧は何Pa か。 (4)のの燃焼後の容器内に存在する物質の種類とその物質最を求めよ。 (5)のでちょうど水滴が消失したときの混合気体の体積はいくらか。

(1)で、左辺はわかったのですがなんで右辺がP×5.0になるのか教えて欲しいです

214. 混合気体の圧力 2.0Lの容器Aに, 1.0×10°Paの窒素を, 3.0Lの容器Bに、 5.0×10Pa の酸素を入れて, 両容器を連結した。次に, コックを開いて両容器を一定温 度に保ち,十分に時間が経過した。 次の各問いに答えよ。 (1) 各気体の分圧はそれぞれ何 Paになるか。 (2) 混合気体の全圧は何Paになるか。 AL B 2.0L 3.0L コック

この問題で活栓をあけて一緒にした時水素の気体やアルゴンの気体の圧力はなぜ変わってしまうのですか？

例題 混合気体の圧力 4 右図の容器を用いて, 一定温度で, 1.0×10° Pa の水素3.0Lと, 2.0×10°Paのアルゴン2.0L を入れ,活栓を開いて混合した。 (1) 各気体の分圧と, 混合気体の全圧を求めよ。 (2) 混合気体の平均分子量を求めよ。 アルゴン 水素 1.0×10° Pa 3.0L 2.0×10° Pa 2.0L 活栓 15 園 解)(1) 混合後の気体の体積は2.0L+3.0L=5.0Lである。水素の分圧をかHs アルゴンの分圧を par とすると,ボイルの法則から, 1.0×10° Pa×3.0L= pH,[Pa]×5.0L 2.0×10° Pa×2.0L= par[Pa]×5.0L 混合気体の全圧Pは, 各成分気体の分圧の和に等しいので, P= pHe+ Dar = 6.0×10'Pa +8.0×10 Pa = 1.40×10° Pa (2) 混合気体において, 分圧の比は物質量の比に等しいので, 平均分子量は, PHe = 6.0×104 Pa 答 PAr = 8.0×10 Pa 20 答 6.0×10 Pa 8.0×10 Pa 6.0×10' Pa+8.0×10 Pa 2.0× +40× 6.0×10' Pa+8.0×10* Pa =23.7 答24 回マ コ ロ

(2)まず何を考えたら良いか教えてください🙇‍♀️

62.〈温度の異なる連結球と混合気体の圧力) 下の設問に有効数字術で答えよ。H=1.0, C=12, N=14, O=16 気体は理想気体として扱い, 気体定数 R=8.31×10° Pa·L/(mol·K), 飽和水蒸気圧 は17°Cで194×10° Pa/67°Cで 2.70×10*Pa とする。また,コック, 連結部分およ び液体の水の体積は無視できるものとする。 V(1)右図に示した耐圧容器において, コックを閉じた状 態で容器Aにメタン 0.32g, 容器Bには空気(体積比 で酸素 20%,室素 80%)11.52gを入れた。 27°Cに保ったままコックを開き,十分な時間が経 過した後,容器内のメタンを完全燃焼させ、容器A, Bともに327°Cにした。このときの容器内の全圧[Pa] を求めよ。ただし,生成した 水はすべて水蒸気として存在していたものとする。 V(2) さらに(1)の後,コックを開いたままで,容器A内を 67°C, 容器B内を 17 °C に保っ 1.52 CHy a32 コック 容器A 容器B (T)007 (T]0°0E た。このとき, ①容器A内に存在する水蒸気の物質量 [mol] および, ②容器B内に存 在する液体の水の物質量 [mol) を求めよ。 [14 京都府医大改)

(3)で混合気体の体積を求めるのにどうして窒素の体積は答えには求められていないのですか？

ヘキサンの蒸気圧(X10°Pa) °55.〈混合気体と蒸気圧) 体積を自由に変えることができる容器内 にヘキサンと窒素をそれぞれ0.20mol ず 1.0 0.9 D.8 つ入れ,圧力を 1.0×10°Pa, 温度を 60℃ に保ったところ, ヘキサンはすべて気体と なった。ヘキサンの蒸気圧曲線は図の通り である。次の問いに有効数字2桁で答えよ。 R=8.3×10°Pa·L/(mol·K) %91) 混合気体の圧力を 1.0×10°Pa に保 ったまま,温度を徐々に下げていったと き,何°Cでヘキサンが凝縮し始めるか。 (2) 混合気体の圧力を1.0×10°Pa に保っ たまま,さらに温度を下げて17°℃にした。このときの混合気体の体積は何Lか。 (3) 17°Cのもとで, 擬縮したベキサンをすべて気像にするためには, 混合気体の体積を 何L以上に膨張させなければならないか。 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 10 20 30 40 温度(C) 50 60 70 [07 上智大)

なんでpは一定って分かるんですか？

62 (1) 6.5×10* Pa (2) 0 1.4×10-mol ② 1.5×10-?mol 空気は O(分子量 32)と N。 (分子量28)が20 : 80 (体積比) の混合気体で、そのみかけの 分子量(平均分子量)は、 イ※の 解説(1)メタン(分子量16), 空気(平均分子量 28.8)はそれぞれ メタン:0.32 16 =0.020(mol),空気: 11.52 =0.40 (mol) 28.8 空気の体積比はO. 20%, N: 80%であるから, O: は 0.080mol, Naは0.32mol。 80 |20 32× 100 CH』+ 20。 +28× CO, + 2H,O N』 100 燃焼前 0.020 0.080 0 0 0.32(mol) =28.8 変化量 -0.020 -0.040 +0.020 +0.040 0 (mol) 燃焼後 0 0.040 0.020 0.040 0.32 (mol) 気体の総物質量は 0.040+0.020+0.040+0.32=0.42(mol) pV=nRT より, pe×(2.00+30.0)=0.42×8.31×10°×(327+273) pを=6.5×10*(Pa) (2) H.O 以外の気体は変化しないので, H:O0.040mol についてのみ考 える。A内とB内の H:O の分圧Duo は等しく, A内とB内の H.O (気体)の物質量をそれぞれれA, ng (mol) とすると, 物質量の比は* のようになる。 ※の A内とB内に存在する気体に ついて 2.00 67+273 30.0 17+273 (i) A内とB内ともに H.Oがすべて気体として存在すると仮定する nA:n=- -=29:510 のV=nRT より DV n= (○は一定) RT 気体の物質量nは, V に比例 し、Tに反比例する。 と,A内の H.Oの分圧 pA は, 29 pA×2.00=0.040× 29+510 -×8.31×10°×(67+273) p=3.04×10°(Pa) B内の H.O の分圧も同じ圧力になるが, 17'Cの飽和水蒸気圧 (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。 () 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"Cの飽和水蒸気圧で, A内のH,Oの分圧も同じ蒸気圧である。 67°C 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。 1.94×10°×2.00ーカA×8.31×10°×(67+273) nA=1.37…×10-年1.4×10 (mol) ョ=1.37×10-x210 -2.40…×10-2(mol) 29 液体として存在する水の物質量 ng は、 a=0,040-nーnョ=0.040-1.37×10~3-2.40×10- 1.5×10(mol)

高3です 55. (2)で窒素は凝縮しないのですか？

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 この値は90°C における飽和水蒸気圧 7.0×10*Pa より小さいので, これは 60°C の飽和水蒸気圧 2.0×10 Pa より大きいので, 水はす 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 (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 55(1) 40°C (2) 6.0L (3) 24L (※の 昭説(1) ヘキサンと窒素はそれぞれ0.20mol ずつなので, ヘキサン その物質の物質量 全物質量 モル分率= ※D4 の分圧は,分圧=全圧×モル分率より、 4※2 0.20 0.20+0.20 気液平衡のときのヘキサンは, 体積に関係なく飽和蒸気圧を 示す。よって,ヘキサンから 体積を求めることはできない。 1.0×10× =5.0×10*(Pa) ヘキサンの飽和蒸気圧が,この分圧よりも小さくなる温度では, 部が液体となる。よって, 蒸気圧曲線より, 40°℃。 (2) 17°Cのとき,ヘキサンは気体と液体が共存するので,その分圧は 飽和蒸気圧に等しく,蒸気圧曲線より 2.0×10*Pa である。 ※3 ヘキサンと窒素の分圧の変化 を示すと, ※24 (×10° Pa) 1.0 0.8 圧 カ このとき,窒素の分圧 pNa は, DN=1.0×10°-2.0×10'=8.0×10*(Pa) 混合気体の体積を V(L] とすると,窒素だけについての状態方程 式か。Vi=nN.RTより, 8.0×10*× Vi=0.20×8.3×10°×(17+273) (3) 体積を膨張させてヘキサンがすべて気体になったとき,ヘキサン の分圧は 17°C での飽和蒸気圧 2.0×10'Paに等しい。全体の体積 をVa[L]とすると,ヘキサンだけについての状態方程式 Phex V2=nhexRTより, 2.0×10*× V2=0.20×8.3×10°×(17+273) ※34 0.5 N。 ※の4 ヘキサン 0:8 0.2 0.8 0° V=6.0(L) 60(C) 温度 17 40 (※の ここでの体積V.は, 窒素分 子の動ける範囲であると同時 に,混合気体の動ける範囲で もある。つまり, Viが求め る体積である。 V2=24(L) 20 (1) 6.0×10 Pa (2) 2.3g (3) 1.0g (4) 7.7×10° Pa ※6イ ※6 時説(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 方程式かV="RT より, 容器内に液体が存在するかど うかの判定法:すべて気体で m M あると仮定して求めた圧力を 3.6 pとすると、 p×10= -×8.3×10°×363 18 p=6.0×10* (Pa) (i) p>飽和蒸気圧のとき, 気体と液体が共存し, 真の 圧力は飽和蒸気圧である。 (i)かS飽和蒸気圧のとき, 気体のみが存在し, 真の圧 力はかである。 水はすべて気体として存在する。 下 夜 p×10= 3.6 カ=5.5×10* (Pa) -×8.3×10°×333 18 の ※64 低 の圧力は飽和水蒸気圧に等しい。 m 2.0×10×10=m x8.3×10°×333 m=1.30 (g)

(2)で混合気体の体積を求めるときになぜ、窒素の分圧だけについての状態方程式から求めることができるんですか？ ヘキサンの分圧である2.0×10の五乗Paは混合気体の体積に含めないんですか？

55.(混合気体と蒸気圧) 体積を自由に変えることができる容器内 にヘキサンと窒素をそれぞれ0.20mol ず つ入れ、圧力を 1.0×10°Pa, 温度を 60°℃ に保ったところ, ヘキサンはすべて気体と なった。ヘキサンの蒸気圧曲線は図の通り である。次の問いに有効数字2桁で答えよ。 R=8.3×10°Pa·L/(mol·K) (1) 混合気体の圧力を 1.0×10°Pa に保 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 ったまま,温度を徐々に下げていったと き,何°℃でヘキサンが凝縮し始めるか。 (2) 混合気体の圧力を 1.0×10° Pa に保っ たまま,さらに温度を下げて17°Cにした。このときの混合気体の体積は何Lか。 (3) 17°℃のもとで,凝縮したヘキサンをすべて気体にするためには, 混合気体の体積を 何L以上に膨張させなければならないか。 0.1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 温度(C) [07 上智大) ヘキサンの蒸気圧(×10°Pa)

(3)の量的関係を表に表しているところが反応前の物質量しか理解できません…求め方を教えてほしいです！

X check! 69101XTae01×0a すると コック 230 混合気体の反応 図のょうにコックに連結された断熱容 器A, Bがある。 A, Bの内容積はそれぞれ1.66L, 2.49L であり, それぞれ内部ヒーターによって容器内の温度を調整できる。いま, コックを閉じた状態でAにメタン 1.6g, Bに酸素8.0gを封入し, A, Bともに気体の温度は 27℃ であった。次の(1)~(3)に答えよ。 ただし、気体定数 R=8.3×10°Pa-L/(K·mol)とする。 O(1) 容器 A, B内の圧力をそれぞれ求めよ。 A2) コックを開き, 温度を27℃に保ち,A, B内の混合気体の組成,圧力が一定にな カ茶 A A B 水の希新に 2.5 るまで静置した。メタン, 酸素の分圧をそれぞれ求めよ。 X(3) コックを開いたまま, メタンを燃焼させた。その後,A, B内を 227℃ とした。混 合気体の組成,圧力が一定になったとき,混合気体の圧力を求めよ。ただし、反応後 に生成した水はすべて気体になったとする。

黄色の線から青の線の答えになる 途中式を教えてください🙇‍♀️🙏

つ2混合気体の圧力 下図のようにコックを閉じた状態で,容器Aに1.5×10° Paの窒素 N。を、容器 Bに2.5×10°Pa の酸素 O2 を入れ,全体を 27 ℃に保った。次の各問いに答えよ。ただし, 気体 定数は,8.3×10° Pa·L/(K·mol)とする。 (1) 容器Aの窒素 N2の物質量を有効数字2桁で求めよ。 容器A 容器B 3.0L 2.0L (2) コックを開いてしばらく放置したとき,混合気体の全圧を求めよ。