Question

まぁちゃ

理論化学の問題なのですが、赤線部分がわかりません。
圧力はコックが開いてるので等しいのはわかるのですがコックを開いていれば水の分圧も等しくなるのですか？
水が存在してる場所(AなのかBなのか)で変わってくると思うのですが…違うのでしょうか？なぜなのか教えていただけますと嬉しいです。

*62. 温度の異なる連結球と混合気体の圧力〉
の設問に有効数字 2 桁答えよ。
気体は理想気体として扱い気体定数 =8.31X10! Pa・L/(mol・K), 飽和水蒸気圧

は17Cで 1.94X10” Pa。67*C で 2.70X10' 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各できるものとする。

H=1.0、C=12, N=14,O=16

/ (1) 有図示した重圧容器において, コックを閉じた状
上で容器Aにメタン0.32g, 容器Bには空気 (体積比
で酸素 20%, 鶴素 80%) 11.52 g を入れた。

27"C 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 !C にした。このときの和容器内の金圧 [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) きらに(1)の後」。コックを開いたままで, 容器A内を 67 *C, 容器B内を 17 “Cに保っ
た。このとき, 容器A内に存在する水蒸気の物質量 [mol〕 および, ②③容器B内に存

在する液体の水の物質量 [mol〕 を求め 人 *”*“………ごWed  改)

菩較 () スタン(分子生16)、補和(平分子量28) はそれぞれ
全=0.020(moi)

  

ジウEp
11.52
空気: 5 0(moD
容気の体積比は Oz 2096。 Nz 80%であるから, O。は0.080mol.
Neは0.32mol。
cHx + 20s一っ COz+2HO IN

0.32 mob
0 (mo

焼前 0.020 0.080  0  0:電き
040 十0.020 、+0.040

                                                                                                                                                                                       

 

 

0.020
3   0         0.020 0.040   32 (mo
気体の総物質量は 0.040二0.020+0.040寺0.32ニ0.42(mol)
ヵレーzRZ より,

sX(2.00十30.0)三0.42 X8.31X10!X(327十273)
7s計6.5X10*(Pa)

(⑫) HzO 以外の気体は変化しないので, HzO 0.040mol についてのみ考
える。A内とBB内の HzO の分圧 がao は等しく, A内と B内の HO
(気体) の物質量をそれぞれ ヵA,zs(mol) とすると, 物質量の比は次

のようになる。

:ニ_2.00 . 30.0 _zo.
42mm7F273 17+279 の

(ij) A内とB内ともに HzO がすべて気体として存在すると仮定する
と, A内の HzO の分圧 か は,
29 Xa stx1O'x(67+273)

(1.94x10'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。
⑱ 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'C の飽和水共気圧で. A内の HzO の分圧も同 蒸気である。
67:C の飽和水気圧(2.70X10*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。
1.94X10!X2.00=aX8.31X10!X(67十273)
三1.37…X101.4X10や(mo1)

mm1.37x10x 5 2.40… x10-*(mo1)

流体として存在する水の物質量 za は,
7三0.040一カーカp三0.040一1.37 X10パー2.40X10

1.5X10~*(mol)