化学
高校生
IIの問3の最後の行で2.25が出てきたのですが、それはどこからきたのですか?
Ⅱ 容積可変の容器に窒素と酸素の混合気体 (体積比4:1) 72.0g及び
水素 100g を入れ, 25℃で外圧を 1.013×105 Paに保った。 25℃での水
飽和蒸気圧を0.033×105 Pa とするとき,以下の問いに答えよ。 なお、
原子量を H = 1.0, N = 14.0, 0 = 16.0 とし, 気体はいずれも理想気体と
して扱い、生じた水への気体の溶解は無視してよい。また, 解答はいず
れも有効数字2桁で答えよ。
問1 全気体の物質量[mol] を求めよ。
問2 酸素の分圧 [Pa] を求めよ。
問3 水素を完全に燃焼させたのち、外圧を1.013×105 Pa, 温度を25℃
に保った。このとき 生成する水の全質量[g] を求めよ。 また, 生成し
た水のうち,水蒸気になっている水の質量[g] を求めよ。
明治
全気体の物質量は
72.01.00
28.8
+
2023年度 化学 <解答> 95
=3.0[mol]
2.0
(Tom) La
00x8x00
2. 酸素の物質量は
-=0.50[mol]
01x30.e
10 Jei
1
02 : 2.5×
よって、酸素の分圧は
1.013×105×
0.50
3.0
=1.68×10≒1.7×10 [Pa]
3. 水素を完全燃焼すると,各物質量は,次のように変化する。
2H2O
0
2H2 +
O2
→
初
0.50
0.50
反応量 0.50
0.25
0.50
反応後 0
0.25
20.50
(単位 : mol)
VI
また,窒素は 2.0molのままで変化しない。 生成する水の全質量は
0.50×18.0=9.0〔g〕
25℃における水の飽和蒸気圧は 0.033 × 10 Pa なので、窒素と酸素の分圧
は
(1.013-0.033)×10°=0.980×10〔Pa] (
0001
OSE
気体の物質量は分圧に比例するので, 水蒸気になっている水の質量は
0.033 × 105
2.25× 弱×10×18.0=1.36≒1.4[g]om) 是
(lon)
HO=
0.980 x 105
0.14
0.as
[on] 91.0%
TX
Xx=sx
X011.0
0001
0001
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