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化学 高校生

化学の蒸気圧についての質問です この解説の最後にある「よって"状態ア"と"状態ウ"について」の部分にある物質量が変化しない理由って元々のmol比である977:36.0に変化が加わっていないからですか? 逆にどのようなときに物質量は変化するんですか? なんとなく理解ができ... 続きを読む

これ だけ で 8 ★★★ 合格決 をめ る 問題 [蒸気圧] ある反応によって生じた水素を水上置換により容器に捕集した。 この容 気体を捕集したときの温度は27℃で外気の圧力は1013hPaであった。 液 器は、容積を変えることで圧力をかきの気の圧等はく保つことができ 体を含まないように気体を容器に密閉し, 温度を27℃で一定に保ったま ま、外気の圧力を変化させて容積の変化を測定した。 外気が506.5hPaのときの容積 は、外気が4052hPaのときの容積の何倍か。 解答は小数点以下第2位を四捨五入し て示せ。ただし、気体はすべて理想気体としてふるまうものとし、 27℃における水 の蒸気圧は36.0hPa とする。 (解説) 27°C 27C Pin20 P V,T:- Hz。 + H2O 状態ア) で分ける V₁L V.L とする 。Hz 136×1 27°C 506.5hPa ●H2O VL とする ①より H2 とH2Oのmol比がわかっているので, P.Ho=506.5x- 全圧 36.0 977+36.0 結局, 次のようになっている。 =18.0hPa <36.0hPa 27℃における水の蒸気圧 モル分率 よって H2O は全て気体として存在し, その分圧は18.0hPa とわかる。 (1気圧 全圧からH2Oの分圧を引いて求める 3hPa [東京工大] 全圧506.5hPa 分圧(506.5-18.0)hPa 27℃℃ 分圧 18.0hPa 27℃℃ 27°C H2O H2 V,T: 一定 で分ける Hz。 + V₁L ◆状態ア V.L mmt H2O V.L STEP 3 水素H2のような水に溶けにくい気体を発生させたときは, 水上置換で集 める。このとき、容器内はH2とH2Oの混合気体になっている。 wwwwwwwwwwwwww wwwwww 図のように, 容器内の水面と外の水面を一致させることで, 容器内と外 気の圧力を等しく保つことができる。 27℃における水の蒸気圧つまり分圧が36.0hPa wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww であることを意識して, V. T: 一定で分けてみる。 (2)外気の圧力を4052hPaにした場合 H2Oが全て気体であると仮定すれば・・・ STEP4 PifH20 4052hPa 27°C 27℃℃ 状態イ H2O 27°C 27℃ 27°C STEP 3 状態Ⅱ 27°C V, T:- H2° + 容器の中で H2O ●H2O で分ける V2L V2L とする 一部水が液 VL と変わらな 化したときとする。 【い状態 。外気の圧力 |1013hPa H2 H2O V2L H2 • STEP3 状態 H2 V, T. 一定 VL で分ける する。 VL + H2Old 蒸気圧 全圧1013hPa V,T : 一定で分けたときは,圧力を足すことができるので 1013hPa=PH+PHO PHo=36.0hPaなので, PHを求めることができる。 Ph=1013-Pho=1013-36.0=977hPa また,V,T: 一定で分けたときは, 「圧力比=mol比」 なので NHƯ PHO PH Pho=977:36.0 … となる。 次に、液体を含まないように気体を容器に密閉する。 |を示すね ①より, 36.0 分圧PH2 分圧PH20=36.0hPa Pit. Ho=4052× 全圧 977+36.0_ モル分率 -=144hPa > 36.0hPa 27℃における水の蒸気圧 よって, H2O は一部液化し,その分圧は36.0hPa となる。 実際は,次のようになっていた。 全圧からH2Oの分圧を引いて求める 4052hPa (4052-36.0)hPa 36.0hPa 27°C 27°C 27°C V₂L H2O とする H2 V, T:- で分ける H2。 + 状態ウ V3L V3L H2O 。 STEP3 D 気体だけを H2O 27℃で外気の圧力を変化させて容積の変化を測定 密閉する . H2 する。 (1) 外気の圧力を506.5hPaにした場合 H2Oが全て気体であると仮定すれば・・・ STEP 4 40 よって状態アと状態ウのH2について, 物質量 (mol), 温度, 気体定数Rが変化し ていないので,PV=nRT (○は一定を表す) となりボイルの法則が成り立つ。 wwwwwwww →新しく得られた式PV=(一定) PV=(506.5-18.0) xV=(4052-36.0) xV3 よって, Vi=8.22V3≒8.2V3 解答 8.2倍 (

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問4なのですが水の量がrの増加にしたがって減少するというのがわからないです。教えて頂きたいです。 よろしくお願いいたします。

第1問 る。 シリンダー A, B はそれぞれ別々の恒温槽の中に置かれていて, A は 57℃, B は 17℃ ピストンの付いたシリンダー A, B がコック C1 を介して連結された下図のような の一定の温度にそれぞれ保たれている。 Aにはコック C2 の付いた細管a が接続されていて、 体の燃焼実験を行うことができる。 また, シリンダー A,Bの連結部やAに接続されている 気体を導入 排出することができ, B には点火装置(図には記されていない)が付いていて この装置を用いて次の操作 ①~③をこの順に続けて行った。 これに関して問1~4に答え 管の内容積は無視できる。 ただし、以下で気体はすべて理想気体としてふるまい, 空気は窒素と酸素の と酸素の体積比4 4:1の混合 ものとし、必要が 気体であるとする。答の数量(数式の中の係数も含む)は有効数字2桁で表すもの あれば次の数値を用いよ。 気体定数 R=8.3×10°L・Pa/(K・mol) 57℃における蒸気圧 「メタノール: 560mmHg 水 : 130 mmHg 760mmHg = 1.0×10 Pa ハイパー化学 ②2) コック C を開き、シリンダーAのピストンを押してA内の気体をすべてシリンダー B に移した。 C を閉じたのち, B内の混合気体を167℃ 1.0×10 Paに保った。 ③ シリンダー B内の混合気体Gに点火し、燃焼させた。 燃焼反応は、メタノール酸素の いずれか一方が消失するまで完全に進行し、 また、 この燃焼による生成物は二酸化炭素と 水だけであるとする。 燃焼後, B内の気体を167℃, 1.0×10 Pa に保った。 問1操作①でシリンダーA内に導入したメタノールがすべて気体として存在するためには, の値はどのような範囲になければならないか。 不等式で答えよ。 問2 操作 ①でシリンダーA内に導入されたメタノールの物質量を式で表せ 問3 操作③の終了後に未反応のメタノールが残っていないようにするには, rの値はどのよ うな範囲になければならないか。 不等式で答えよ。 問4の値が問1の条件を満たす(操作 ①でシリンダーA内に導入したメタノールがすべて 気体として存在する)場合について, 次の間に答えよ。 a 操作 ③で生成する水の量が最も多いのは,rの値がいくらのときか。 b 生成した水は操作 ③の終了後,どのような状態になっているか。 また、そのように考 えた理由も簡単に記せ。 恒温槽 (57℃) 恒温槽 (167℃) =1 シリンダー B シリンダー A A ⑧ コック C2 細管 [操作] ① 気体のメタノールと空気の混合気体(以下G とよぶ)があり,そのメタノールと空気の 体積比を,メタノール:空気=r: 1とする。 いま, コック C1, C2 を開き, 細管に真空 ポンプをつないでシリンダー A, B 内を十分に排気したのち, コック C を閉じた。 つい で細管aからA内に混合気体 G を, シリンダー内の気体の体積が1.0×10 Paで1.5L になるまで導入し, コック C2 を閉じた。 このとき, メタノールはすべて気体として存在 していた。 15% ho xo'pa ① h R 330 440 OR R T R T OLKES [ 15TF 1.0×100× 560x 760 P V h R T 766 x 1.0x105 130 問2. RT 52 10×10×1.5 × 8.7x 1078.330 ith CHOH+202 * = CO₂ +2H2C 160 3、 P V h 1 T L F+1 5 0 110x105 1.5 h パ 330 ② 1.0x1 R 440 ③ 1.0×10 R 440

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この問題の2番がよくわかりません。よくわからない部分の解説にカッコをしてます。

62 第3編 物質の変化 115 〈NO2とNO の平衡〉 ★★ 褐色の気体NO と無色の気体N2O4 は, 0~140℃の範囲において①式で示すような 平衡関係が存在する。 N2O4 (気) 2NO2(気) ...... ① この混合気体を用いた実験1,2について,次の各問いに有効数字2桁で答えよ。 (実験1) この混合気体を2本の試験管に入れ, > 右図のように連結した。 この試験管をそれぞれ氷 水および熱湯に浸して色の変化を観察したところ, 高温側の気体の色が濃くなった。 (0 (実験2) ピストン付き容器に0.010molのNO00~00 を入れ、容器内の温度を67℃ 容積を1.0Lに保 ったところ, ①式で示すような平衡が成立し 合気体の圧力は4.6 × 10'Paを示した。 貴 (1) 実験1から考えて, ①式の正反応は発熱反水 応, 吸熱反応のいずれか。 また, その理由を簡 単に説明せよ。 熱湯 (2)実験2において, N2O4の解離度はいくらか。 また, 67℃での①式の圧平衡定数 K を求めよ。(気体定数R = 8.3 × 10 Pa・L/(K・mol)とする。 D01 ($) (3)67℃に保ったまま、ピストンをゆっくり押して混合気体の圧力を 9.0×10 Pa と した。このときのN2O4 の解離度はいくらになるか。 R (早稲田大 (改)

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222の(3)です。 式はできているのですが、計算が合いません。 途中式を教えてください。また、このような計算の時のコツを教えてください。

のはなぜか。量 注射器 ((2) 気体Xの分子量を求めよ。 知識 実験 222. 揮発性液体の分子量測定ある揮発性の液体の分子量を求める野農 ために,次の実験操作 ①~③を行った。 (1) ① 内容積 300mLの丸底フラスコに小さい穴を開けたアルミ箔を かぶせて質量を測定すると、 134.50gであった。 さ ②このフラスコに液体の試料を入れ,アルミ箔でふたをした。 こ れを図のように, 77℃の湯につけ、液体を完全に蒸発させた。 ③フラスコを湯から取り出し, 室温20℃まで手早く冷やして, フ ラスコ内の蒸気を凝縮させた。フラスコのまわりの水をふき取 アルミ箔とフラスコの質量を測定すると, 135.33gであった。 アルミ箔 穴 湯 Ha 実 大気圧を1.0×10Pa, 液体の蒸気圧は無視できるものとして、 次の各問いに答えよ。 (1) 操作② (図の状態)で, フラスコ内にある蒸気の質量は何gか。 12 操作②(図の状態)で, フラスコ内の蒸気の圧力, および温度はそれぞれいくらか (3) この液体試料の分子量を求めよ。 [知識] 223. 全圧と分圧27℃, 8.3Lの容器に,気体Aを0.30mol, 気体Bを0.20mol入れ (1) 混合気体の全圧は何 Paか。((om (2) 混合気体中のAおよびBのモル分率はそれぞれいくらか。

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化学 この問題が答えなくてわからないので頭良い人教えてください!

× 19:42 + ... 大学入試問題過去問デ... toshin-kakomon.com (1)| ア 4G 5 イ H カ にあてはまる適切な数値を答 えなさい。 (2) ウ にあてはまる適切な語句を{}内から一つ選びなさい。 問2 図のように、 容積が2.0Lの容器 A と, 容積が3.0Lの容器B がコックを 介して連結されている。 B には点火装置が付いている。 コックを閉じた状態で, A には物質量 ア molの気体の酸素をみたし, Bには物質量 イ の気体の ウ { メタン | エタン | アセチレン} をみたした。 このとき, A 内の気体の圧力は, 温度 47℃ で, 4.0x 104 Pa となった。 mol 次に, コックを開いて, しばらく放置したところ, 気体は完全に混合し, 容器 内の混合気体の圧力は, 温度 47℃ で, 2.3 x 104 Pa となった。 このときの混合 エ Paである。 ここで, コックを開い 気体における ウ の分圧は たまま, 点火装置を起動し, 酸素と ウ との燃焼反応を完全に進めたとこ ろ、容器内の混合気体の圧力は,温度47℃ で, 再び 2.3 x 104 Pa となった。 こ のときの混合気体における二酸化炭素の分圧は オ Paである。 点火装置 容器 A 容器 B コック 次の(1)~(4) に答えなさい。 解答紙には答のみを記入しなさい。 ただし, 気体 定数を R = 8.3 x 103 Pa・L / (mol・K) とし, コックを含む連結部の容積は無視 できるものとする。 また, 容器内の物質はすべて気体として存在し, 気体は理想 気体としてふるまうものとする。 (1) ア にあてはまる適切な数値を有効数字2桁で答えなさい。 (2) イ と エ にあてはまる適切な数値を有効数字2桁で答えな さい。 ウ | にあてはまる適切な物質名を{}内から一つ選び、その理由ととも (3) に答えなさい。 (4) オ にあてはまる適切な数値を有効数字2桁で答えなさい。 のは イ といい 問3 炭素原子間に三重結合を1個もつ鎖式不飽和炭化水素を ア 一般式 CH2n-2 (n≧2) であらわされる。 ア のうち, n = 2 であるも イ と呼ばれる。 は常温で無色無臭の気体であり, 実験 室では, 炭化カルシウム(カーバイド)に水を作用させることで得られる。白 金やニッケルを触媒として, イ 1分子に対し, 水素1分子を付加させる 生成す と、 ウ が生成し,さらに水素1分子を付加させると, エ る。また,硫酸水銀(Ⅱ) を触媒として イ に水を付加させると, 不安定な

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化学 高校生

(2)から全く分かりません。 どういうことなんですか (3)はなんで2.5×10^5を1.0×10^5で割るんですか?

モニ 溶媒 る。 沸 ev E 基本例題24 気体の溶解度 問題 238・239 水素は,0℃, 1.0×10 Pa で, 1Lの水に22mL 溶ける。次の各問いに答えよ。 (1) 0℃,5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何molか。 ②② 0℃, 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何mL か。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0×10 Paに保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 0℃, 1.0×105 Pa におけ る溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を用い る。 別解 溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下では, 圧力が変わっても一定である。 (3) 混合気体の場合,気体の 溶解度は各気体の分圧に比例 する。 解答 (1) 0℃, 1.0×105 Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L 22.4L/mol =9.82×10-4mol 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは, 5.0×105 GUES 1.0×105 9.82×10-4mol x -=4.91×10-mol=4.9×10-mol (2) 気体の状態方程式PV=nRTからVを求める。 4.91×10-3mol×8.3 × 103 Pa・L/(K・mol)×273K 5.0×105 Pa V= 第Ⅲ章 物質の状態 22×5みたいな =2.2×10-L=22mL 何でかけない?? 別解 圧力が5倍になると,溶ける気体の物質量も5 倍になる。 しかし、この圧力下で溶ける気体の体積は, ボイ ルの法則から1/5になるので、 結局、 同じ体積 22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10 Pa×1/4=2.5×10 Pa なので 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-molx (2.5×105/1.0×105) = 2.5×10-mol

解決済み 回答数: 1