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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