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数学 高校生

なぜ二つの室の圧力が同じなのでしょうか! よろしくお願いします。

9月21日 8限目 演習問題 |1 2015 九大 図のように、 断熱材でできた密閉さ れた容器が隔壁により第1室と第2室 に仕切られている。 隔壁は各室の気密 性を保ちながら容器内を摩擦なくなめ らかに動く。 また, 隔壁を固定するこ とも可能である。 隔壁の中央部は熱を 通す素材で、それ以外の部分は断熱材 でできている。さらに, 中央部は開閉 可能な断熱カバーでおおわれており, このカバーの開閉により両室間の熱の移動を制御できる。すなわち, 断熱カバーが閉じてい いれば、両室の間に熱の移動は無く, 断熱カバーが開いていれば,両室の間でゆるやかなB. 熱の移動が可能である。 隔壁中央部の熱容量はないものとする。 第1室内にはヒーターが 設置されており, 第1室の気体を加熱することができる。 容器 第1室 ヒーター 隔壁 断熱カバー 第2室 隔壁中央部 IPA (l). 3 第1室と第2室に,気体定数をRとして定積モル比熱が 22 R である同種の単原子分子 理想気体を封入し, 次に述べるような状態変化を行った。 なお, 問題中の温度はすべて絶 対温度で与えられている。 初めの状態 A では, 隔壁は静止しており, 断熱カバーは閉じている。 このとき, 第1 室の気体の体積, 温度,圧力はそれぞれVA, TA, PA であり, 第2室の気体の体積, 溫 度,圧力はそれぞれ 3VA, TA, PAであった。 (1) 第1室の気体の物質量(モルを単位として表した物質の量) , VA, T'A' PA, R の 中から必要なものを用いて表せ。 状態 A から, 隔壁を固定し断熱カバーを閉じたままヒーターによりゆっくり第1室の 気体を加熱したところ, 第1室の気体の温度が2TA となった。 この状態を状態 B とする。 (2) 状態 A から状態 B への変化の間にヒーターが第1室の気体に加えた熱量を, VA, TA,PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 次に, 状態 B から隔壁を固定したまま断熱カバーを開け, しばらく待ったところ, 熱 平衡に達した。 この状態を状態Cとする。 (3) 状態Cにおける第1室, 第2室の気体の温度を, VA, TA, PARの中から必要な ものを用いて表せ。 (4) 状態 B から状態 C への変化の間に第1室から第2室に移動した熱量を, VA, TA, PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 (5) 状態Cにおける第1室の気体の圧力, 第2室の気体の圧力を、 それぞれVA, TA, PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 再び状態 A から考える。 以後, 隔壁は自由に動けるとし, 断熱カバーは閉じている。 ヒーターによりゆっくり第1室の気体を加熱し、 総量 3PAVA の熱を加えた状態を状態 Dとする。 (6) 状態 A から状態 D への変化の間に生じた第1室, 第2室の気体の内部エネルギーの 変化をそれぞれ 4U 1, 4U2 とする。 AU1+4U2 を, VA, PA を用いて表せ。 (7) 状態 D における第1室の気体の体積をVD とし, 状態 D における第1室, 第2室の 気体の圧力をpp とする。 4U を, VA, PA, VD, PD を用いて表せ。 (8) PD を, VA, TA, PA, Rの中から必要なものを用いて表せ。 なぜ? ださい

未解決 回答数: 1
化学 高校生

b、cにおいて、なぜ(ⅲ)の式から反応する物質量の比を求められるのでしょうか?酸化還元が(1)の反応式の中で起こっていたとしても、(ⅲ)と(1)の式はかなり違うように見えるし酸化還元の式を足し合わせた反応式からモル比を出すのは違和感があります。酸化還元が起こっている反応式の... 続きを読む

Re 35, 138 151. 錯イオンの反応 8分 次の化学反応式 (1)に示すように, シュウ酸イオン C2O42 を配位子として3個もつ鉄(Ⅲ) の錯イオン [Fe(C:O.)] - の水溶液では、光を当てている間,反応が進行し,配位子を2個もつ鉄(II)の錯イオン [Fe(C2O4)2]2- が生成する。 光 2 [Fe(C2O4)3] 3- 2 [Fe(C2O4)2]2- + C2O4² + 2CO2 a この反応で光を一定時間当てたとき,何% の [Fe(C2O4)3] 3- が [Fe(C2O4)2] 2 に変化するかを調べ たいと考えた。そこで,式(1)に従ってCO2 に変化したC2O4の量から,変化した [Fe(C2O4)3] - の 量を求める実験I~ⅢIを行った。この実験に関する問い (a~c)に答えよ。ただし,反応溶液のpH は 実験Ⅰ ~ⅢIにおいて適切に調整されているものとする。 ...(1) 実験 Ⅰ 0.0109 mol の [Fe(C2O4)3] 3 を含む水溶液を透明なガラス容器に入れ, 光を一定時間当てた。 実験Ⅱ 実験Iで光を当てた溶液に、鉄の錯イオン [FC2O4)3]と [Fe(C2O4)2]2- から C2O4²を遊 離(解離)させる試薬を加え, 錯イオン中のC2O² を完全に遊離させた。さらに, Ca²+ を含 む水溶液を加えて, 溶液中に含まれるすべてのC2O4²をシュウ酸カルシウム CaC2O4 の水和 物として完全に沈殿させた。 この後, ろ過によりろ液と沈殿に分離し,さらに, 沈殿を乾燥し て 4.38gのCaC2O4・H2O (式量146) を得た。 実験Ⅲ 実験Ⅱで得られたろ液に, a Fe2+ が含まれていることを確かめる操作を行った。 (a) 実験Ⅲの下線部(a) の操作として最も適当なものを,次の ① ~ ④ のうちから一つ選べ。 ① H2S 水溶液を加える。 サリチル酸水溶液を加える。 ③ K3 [Fe(CN) ] 水溶液を加える。 ④ KSCN 水溶液を加える。 ☆b 1.0mol の [Fe(CO.)]ョーが,式(1)に従って完全に反応するとき,酸化されてCO2になる CO. の物質量は何mol か。 最も適当な数値を、次の①~④のうちから一つ選べ。 ① 0.5 ② 1.0 ③ 1.5 ④2.0 実験Iにおいて、光を当てることにより,溶液中の [Fe(C2O4)3]の何%が [Fe(C2O4)2] - に変 化したか。 最も適当な数値を、次の①~④のうちから一つ選べ。 ① 12 ② 16 ③ 25 ④50 [2021 本試]

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化学 高校生

化学の質問です なぜ一酸化炭素の変化量は-2.4なのに、酸素の分圧の変化量が-1.2なのか教えてください!

ら気体として飛び出 問2 気体の反応の量的関係 気体どうしの反応が起こる場合, 反応前と反応後で温度と体積 が等しければ,気体の物質量と圧力は比例することから,化学反 応の量的関係を圧力(分圧) で考えることができる。 はじめに,コックを開き十分な時間が経過したときの一酸化炭 素CO と酸素 O2 の分圧を求める。 Ted** コックを開いた状態でのCO, O2 の分圧をそれぞれ Pco (Pa), Poz (Pa) とすると,それぞれについて物質量と温度が一定なので ボイルの法則(PV=一定)が成り立つ。 なお、混合後の気体の体 積は (2.0L+3.0L= 5.0Lになる。 6.0×10Pa ×2.0L=Pco (Pa) ×5.0L Pco=2.4×10 Pa 4.0×10 Pa×3.0L=Po2 (Pa) ×5.0L Po2 = 2.4×10 Pa COの完全燃焼の化学反応式およびそれに伴う分圧の変化は次 のようになる。 CO 02 2CO + O2 2.4 2.4 -2.4 -1.2 2CO2 1.2 0 (×10^ Pa) +2.4 (×10^Pa) 2.4 (×10^Pa) する (ヘン 反応前 変化量 反応後 0 (分圧は,いずれも27℃ 5.0Lのもとでの値である。) したがって, 反応後の容器内の全圧は, O2 と二酸化炭素CO2 の分圧の和であり、 気体の圧力、 ・物質量 n, DV=- ・物質量 n, 110 - 1.2×10 Pa+2.4×10Pa =3.6×10Pa 入予め なお, 容器 A と容器 B は連結されているので, コックを開いた 甘 え あとの容器 A内と容器 B内の圧力は等しい ・物質量 £= 物質量 DV T 混合気 全圧 分圧 同 全 の 5

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