Question

ネギ

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

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2桁で答えよ。 H=1.0, C=12, N = 14,0=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℃ で 1.94×10° Pa, 67℃ 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。
(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%, 窒素 80%) 11.52gを入れた。
27℃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℃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。
(2)さらに(1)の後, コックを開いたままで, 容器A内を 67℃, 容器 B内を 17℃に保っ
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〕
容器A
\2,00[L]
コック
Ø
容器 B
30.0(L)