Question

ゆゆゆ

解答の四角で囲った部分で0.20molで割ってるのはなぜですか？

問4 次の文章を読み, 次ページの問い (ab) に答えよ。 ただし, 連結部や液体
○○の水の体積は無視できるものとする。 また. 227℃での水の蒸気圧は
2.6 × 10° Pa とする。
図3のように,温度によって体積が変化しない耐圧容器 Ⅰ,ⅡI,ⅢIがコック
1. コック2で連結されている。容器 I,II,Ⅲの容積は,それぞれ1.0 L
4.0L, 2.0L である。 また, 容器Ⅲには着火装置がついている。
ST
I
0.20m1
1.0L
コック 1
II
0.20ml
4.0 L
図 3
コック 2
III
0.10m
2.0L
着火装置
これを用いて,次のような操作を行った。
操作1容器Ⅰ,ⅡI,ⅢI を 27℃に保ち, コックをすべて閉じた状態で,容器
I に酸素 0.20 mol, 容器ⅡIにヘリウム 0.20 mol, 容器ⅢIにメタン
Poma
0.10mol をそれぞれ封入したのち, コック1を開けてしばらく放置した。
操作2 続いて,コック2を開けてしばらく放置したのち, 着火装置を使用し
たところ、容器内の気体は完全燃焼し、すべての酸素とメタンが反応し
た。その後、容器 Ⅰ. ⅡI. ⅢIを27℃に保った。

a
操作1の終了後の,容器 I, II 内の全圧を有効数字2桁で次の形式で表すとき,
4
6 に当てはまる数字を,下の①~⑩のうちから一つずつ選べ。
ただし、同じものを繰り返し選んでもよい。
①1
⑥ 6
4
.
LO
5
② 2
⑦ 7
x 10
6
Pa
③3
L⑧8
44
00 99
LISIS-O.H
b操作 1,操作2の終了後に、温度を27℃ から 227℃まで上げて、 しばらく放
置した。このときの容器 I,ⅡI,Ⅲ内の全圧は何Paか。最も適当な数値を,次
の①~⑥のうちから一つ選べ。 7 Pa
①1.8 × 105
④ 1.8 ×10ml(涙)0⑤2.8×10
2.8×10日 ③
3
⑥
⑤ 5
MODO
OH
3.0 × 105
3.0 × 10°
00

化物イオンは陽極側, ナトリウムイオンとカリウム
イオンは陰極側に移動していると考えられるが, こ
れらはリトマス紙の色に影響を与えないため,この
実験ではこれらのイオンの移動についての情報を読
み取ることはできない。
問4
4
a
② 5
0
[⑤
6
コック1を開く前の容器 Ⅰ 内の酸素の圧力をPoz
〔Pa〕 とすると,気体の状態方程式より
Po, x 1.0L
= 0.20mol×8.3× 10° Pa・L/ (K・mol)
X (27 +273) K
Po, = 4.98 × 10 Pa
コック1を開いた後の容器 Ⅰ 内の酸素の圧力を
P'o 〔Pa] とすると, ボイルの法則より
4.98 × 10Pa x 1.0L = P'o, × (1.0 +4.0)L
‥. Plo. = 9.96 × 10 Pa
このとき, 容器 I. ⅡI内には 0.20 mol + 0.20mol =
0.40 mol の混合気体が存在する。 気体の圧力は,同
温同体積では物質量に比例するので、 全圧をP全
〔Pa〕 とすると
P = 9.96 × 10 Pax
= 1.99 x 105 Pa
0.40 mol
0.20 mol
b 7
メタンが完全燃焼すると, 二酸化炭素と水が生成
する。
CH4+ 202 → CO2 + 2H2O
メタン 0.10mol と酸素 0.20 molは, 化学反応式の
係数より過不足なく反応し、二酸化炭素 0.10mol と
水 0.20mol が生成する。 このとき, 生成した水が
すべて気体として存在するものと仮定すると, その
圧力P'Ho [Pa〕 は、 気体の状態方程式より次のよ
うに求められる。
PhoX (1.0+4.0+2.0) L
= 0.20mol×8.3× 103Pa・L/ (K・mol)
X (227 +273) K
∴. Pho = 1.18×10 Pa
227℃ での水の蒸気圧 2.6 × 10° Pa より小さいの
で、容器内の水蒸気は飽和しておらず, 水の分圧
Pho [Pa〕 は計算値に等しく 1.18 × 10 Paとなる。
また, 容器内には, 水蒸気 0.20mol 以外に二酸化
炭素 0.10mol とヘリウム 0.20 mol が存在する。 気体
の圧力は 同温同体積で物質量に比例するので、二
酸化炭素とヘリウムの分圧の和をPx [Pa] とすると
0.10mol + 0.20 mol
0.20 mol
Px = 1.18×10 Pax
= 1.77 × 10³ Pa
であるので、容器内の全圧 P [Pa] は
P=Px+PHO
=1.77 x 10Pa + 1.18 × 10 Pa
= 2.95×10 Pa
と求められる。
第2問
問1
8
②
与えられた熱化学方程式を,上から順に (1)式~(4)
式とする｡
CO(気) +1202 (気)=CO2(気) + 283kJ
...... (1)
+O2(気)=CO2(気) + 394kJ
......(2)
H2 (気)+1/12O2(気)=H2O(気) + 242kJ
......(3)
H2(気)+1/02 (気)=H2O(液) + 286 kJ
･･････(4)
⑩ (2) 式(1)式で次の熱化学方程式が得られる。
C(黒鉛)+1/02 (気)=CO (気) + 111kJ
CO (気) の生成熱は111kJ/mol である。 正
② (2) 式2×(1) 式で次の熱化学方程式が得られる。
C(黒鉛) +CO2(気) 2CO (気) -172kJ
この式から, C(黒鉛) 1mol と CO2 (気) 1mol から
CO (気) 2mol ができる反応は吸熱とわかる。 誤
(1)式からCO (気)の燃焼熱は283kJ/mol, (4)
からH2O (液) の生成熱は286kJ/molなので, C
(気)の燃焼熱はH2O (液)の生成熱より小さい。 1
④ (3) (4)式で次の熱化学方程式が得られる。
H2O (液) H2O (気) - 44kJ
H2O (液)の蒸発熱は44kJ/mol である。 蒸発は必
吸熱であり,蒸発熱は正の値で表す。 H2O (液
蒸発熱を 44kJ/mol とはいわない。 正
問2
9
問題の電池は鉄と銅のイオン化傾向の違いを
した電池であり、亜鉛と銅のイオン化傾向の道

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

たこ焼き

水蒸気0.20molによる分圧は1.18×10^5[Pa]
では、ヘリウム0.20molと二酸化炭素0.10molの分圧はどうなりますか？

気体の圧力は同温・同体積で物質量に比例するから、
水蒸気0.20molによる分圧は1.18×10^5[Pa]、
ヘリウム0.20molと二酸化炭素0.10molの分圧、すなわち0.30molの分圧は、
0.20mol:1.18×10^5[Pa]=0.30mol:◻️Pa
　　　　　　　　　◻️=1.18×10^5×0.30÷0.20

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