Question

みみ

最後の問題の(e)についてなのですがNOは存在していないということでしょうか？教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

気体の密度〔g/L] に関する次の各問いに答えなさい。
PV=hR7
問1 次の①~⑥の気体のうち, 同温同圧において密度が最も小さい気体はどれか。正しい
のを①~⑥の中から一つ選びなさい。
① 酸素
④ 二酸化窒素
②
窒素
⑤ 四酸化二窒素
③
⑥ 二酸化炭素
一酸化窒素 C
問20.500molの四酸化二窒素のみを体積可変の密閉容器に入れて加熱した。温度上昇にと
もなって以下のような状態に変化するものとする。
・沸点 (21℃) ~140℃のとき, 次の平衡が成立する。
N2O4 2NO2
150℃~650℃のとき, 四酸化二窒素は存在せず, 二酸化窒素は分解され始め、次の平
が成立する。
2NOz2NO +O2
50℃以上のとき, 二酸化窒素は存在せず,一酸化窒素は分解され始め、次の平衡が成立
する。
2NO O2 + N2
容器内の気体の圧力は常に1.00 × 10° Pa とし,次の問い(a)~(e) に答えなさい。
(a)27℃において,四酸化二窒素の体積の 20.0%が二酸化窒素となっていた。次の問い
(i) ~ () に答えなさい。
(i) 容器内の気体分子の数はいくつか。 最も近い値を①~⑥の中から一つ選びなさい。
①
6.0 x 1022
④ 2.4 × 1023
2 1.2 x 1023
⑤ 3.0 x 1023
③
1.8 x 1023
3.6 x 1023
(9)
(五)容器内の気体の密度はいくつか。 最も近い値を ①~⑥の中から一つ選びなさい。
lg/L
分野別演習
(b) 67℃において、 容器内の気体の密度が同温同圧における酸素の密度の1.9倍であったと
すると, 容器内の二酸化窒素の割合(体積パーセント)はいくつか。 最も近い値を①~⑥の
中から一つ選びなさい。
① 16
② 32
1%
3 44
④ 56 568
⑥ 84
147℃において, 容器内には四酸化二窒素が存在していなかったとすると、容器内の気
57
◎体の密度は同温同圧における酸素の度の何倍となるか。 最も近い値を①~⑥の中から一
つ選びなさい。
① 1.44
② 2.40 ③ 2.88
④ 3.59
⑤ 4.79 6 7.19
とすると,二酸化窒素は体積で何%分解されていることになるか。 最も近い値を①~⑥の
(d) 397℃において, 容器内の気体の密度が同温同圧における酸素の密度の1.25倍であった
1%
① 10
中から一つ選びなさい。
② 20
③ 30
④ 70
⑤ 80
6 90
727℃において, 容器内の気体の密度はいくつか。 最も近い値を ①~⑥の中から一つ選
g/L
0.554
びなさい。
① 0.369
③ 1.18
④ 1.48
⑤ 2.36 ⑥ 4.44
92
(a)
N2O4 2NO2
(c) W
PM
(2023
(i)
0.5
(d)
2NO2 2NO +02
6.4
0.2
(moe]
-y
+1/y
1-4
+4
+19
}
(e)
2NO 02 +
N₂
(62)
(46
(4)
N2O4 NO2
PORT
RM
(1) 10×105×22.4=R300
32×016
32×1.9=50.8
×1.9
288
32
508
46-467+168+148.
(
3.08
② 3.69
③ 4.62 ④ 6.16
⑤ 9.24 ⑥ 18.5
最も近い値を
容器内の気体の密度は同温同圧における酸素の密度の何倍となるか。
①~⑥の中から一つ選びなさい。
1.44 ② 2.40 ③ 2.88 ④ 3.59 ⑤⑤ 4.79
6 7.19
(46(1-2)+32/2z+28×1/2)×
8.3×103×1000
0124.8

説
w
問1
PV=
M
RTより,密度
w
P
=
RT
× M
E
(d)---③
したがって同温同圧の気体では,密度は分子量に比例します。 それぞれの気体の化学式と分子量は、
①…
Oz, 32 ②... N2, 28 ③… NO, 30
④… NO2, 46
⑤ N204.92
⑥... CO2, 44
密度が最も小さいのは,分子量が最も小さいN2です。
問2 (a) (i) 1分子のN2O から2分子の NO2が生じるので,それぞれの物質量は、
N2O4 0.500 ×(1-0.200)=0.400 (mol)
NO2 0.500 × 0.200 × 2 = 0.200 (mol)
よって気体分子の数は,(0.400 + 0.200) × 6.0 × 108 = 3.6 × 102 標準状態を意識する
(五)物質量の比は N2O4NO2=0.400 0.200=2:1 なので 容器内の気体の平均分子量は、
PV=RT
92 x
2
2+1
1
~230
+ 46 ×
W
2+1
3
V =
って
何も始まらない!!
PM ※式を書き出してみないことには
RT
よって、密度w
P
1.00x105
=
xM=
V RT
8.3 x 10° × (273 +27)
230
3
3.078 (g/L)
230
(iii)
P
÷32 = 2.395 (倍)
XM
3
TRT
(b) NO2 の割合をx (0<x<1) とすると, 容器内の気体の平均分子量より,
92 × (1-x) + 46 × x = 32 × 1.9
x=0.678

FEL
(c)すべて NO2 になるので,
46
=
32 = 1.437 (倍)
(d)分解された NO2 の割合をy(0 <y < 1) とすると,NOがy, O2が生じる。
気体の合計量が(1-y) +y+1/2=1+
1+1/2 にあたるので,平均分子量について,
46 x
1-y + 30 x _y
+ 32 x
2
=
32 × 1.25
y
1 + 1/1/09
y = 0.30
1+
2
1+
2
2
92
=
2+1 3
(e) 結局, N204
→ N2 + 202 の反応が起こったことになります。容器内の気体の平均分子量は、
12
28 ×
2+1
+ 32 x
w
よって, 密度
P
1.00 x 105
=
・XM=
==
×
RT
8.3 x 10°x (273 + 727)
92
3
=
20.369 (g/L)