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化学 高校生

気体の溶解度です 線を引いたところがよく分かりません 反応後のCO2は0.1molなのにどうして水5.0Lに解けているCO2は0.1molじゃないのですか?

必修 基礎問 23 気体の溶解度 化学 水素は将来のクリーンなエネルギー源として期待されている。メタノール と水蒸気との反応(1)により、1molのメタノールから3molのHをとり出 すことができる。 - CH3OH (気) + H2O (気) → CO2(気) + 3H2(気) ...(1) 反応で得られた混合気体中のH2の物質量で表した純度は75% であるが, この混合気体を冷水で洗浄することによって純度を上げることが考えられる。 これを確かめるため,反応(1)によりメタノール 0.1molから生成したCO2と H2 の混合気体を体積可変の容器に水 5.0L とともに入れて密封し, 0℃, 1.0×105 Pa下で十分長い時間放置した。 次の問いに答えよ。 問 このとき、容器中のH2 の分圧 PH2 〔Pa] と混合気体の体積V[L]はどの ような関係式で表されるか。 また, CO2 の分圧 Pcoz 〔Pa〕 と混合気体の体 積 V[L] との関係式も示せ。温度をT [K], 気体定数を R [Pa・L/(mol・K)] とする。 CO2 は0℃, 1.0×10 Pa下で水 1.0Lに 0.08mol溶け、ヘンリ ーの法則にしたがうものとする。 ただし, 水の蒸気圧とH2 の水への溶け (東京大) こみは無視できるものとする。 第1章 理論化学

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化学 高校生

なぜH2O2の濃度変化が生じるのかわからないです。発生するO2と2H2Oの係数が違うからですか?教えて頂きたいです。

次の文章を読んで問いに答えよ。 少量の酸化マンガン (IV) MnO2 に 0.640mol/Lの過酸化水素 H2O2 水溶液を10.0mL 加え,分解反応で発生した酸素 O2 を水上置換ですべて捕集した。捕集容器内の圧力を 大気圧にあわせて気体の体積を量ったところ,反応時間と体積の関係は次の表のように なった。実験は 300Kで行われ,大気圧は1.010 × 10°Paであった。 ただし, 気体は理 想気体としてふるまうものとし、H2O2 の分解反応に伴う水溶液の体積変化および O2 の 水への溶解は無視する。 気体定数は 8.3 × 10° Pa・L/ (mol・K) とし, 300Kでの水蒸気圧 は 0.040 × 105 Pa とする。 なお, sは秒を表す。 反応時間 [s] 0 60 300 600 捕集容器内の気体の体積 [mL] 0.0 18.0 58.0 75.0 問1 0~60秒におけるH2O2 の平均の分解速度を有効数字2桁で求めよ。 = 問2 この実験における H2O2 の分解速度vは, v k [H2O2] に従う。 ただし, hは分解 反応の速度定数, [H2O2] は過酸化水素の濃度である。 速度定数んを0~60秒における H2O2 の平均の分解速度と平均の濃度より有効数字2桁で求めよ。 問3 反応開始後600 秒において, O2 の生成速度を増大させるために 0.640mol/L のH2O2 水溶液を追加したところ, その60秒後における捕集容器内の気体の体積は 85.0mLとなった。 追加したH2O2 水溶液の体積を有効数字2桁で求めよ。 ただし,平 均の分解速度は,平均の濃度と問2で求めた速度定数を用いてv=k[H2O2] により計 算できるものとする。

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