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化学 高校生

(4)、(5)が分かりません。答えは教えてもらいました。解説を知りたいです。

1. 容器中の反応 [2001 千葉大」 次の文章を読み, 下の問い (1)~(5) に答えよ。 下図に示すような容量 4.15lの球形の密閉された容器があり, 内部には水素と酸素の混 合気体が充てんしてある。 混合気体中の水素と酸素の物質量の比は,1対2である。 外部 からニクロム線が挿入してあり、スイッチを入れることにより, 電流が流れるようになっ ている。内部の混合気体の全圧力は 9.0 x 104 Pa, 温度は27℃である。 ただし, 気体は 理想気体としてふるまうとする。 反応によって, 容器の容量は変化しないものとする。 また,気体定数を8.3×10°L・Pa/(K・mol) とする。 (1) 「混合気体の全圧はその各 成分気体の分圧の和に等し 「い。」 この関係を示す法則 名(または原理名)をかけ。 バギー(カ圧の法則] (2)この反応容器内の混合気 体の全質量は何gか。 ただ し、解答は有効数字2けた まで求めよ。 〔33〕g 温度センサー 圧力計 温度計 スイッチ10 ニクロム線 GGGG 電池 ―容量 4.15 Lの球状 密閉容器 水素と酸素の混合気体 メスシリンダー (3) スイッチを入れたところ, ニクロム線が赤熱して, 容 器中の水素が爆発的に完全燃焼した。 容器内に残る酸素の量は何molか。 ただし, 解 答は有効数字2けたまで求めよ。 [0.075] mol (4)(3)の反応後, メスシリンダー部を冷却して, 容器内のすべての水をメスシリンダー 部に凝縮させた。続いて,この容器全体(メスシリンダー部を含む)を温めて,内部の温 度を42℃にあげたところ, メスシリンダー部分の水の量は0.72cm まで減った。 42℃における飽和水蒸気圧は何 Paか。 ただし, 容器内は水蒸気が飽和した状態であ り,液体として存在する水の体積や水に溶ける酸素の量は無視できるとする。 また, 水の密度は 1.00kg/cm3であるとする。 なお, 解答は有効数字2けたまで求めよ。 [63×10 ]Pa 気液平衡のときのエ (5)さらに,容器全体を加熱し、容器内部の温度を77℃にあげた。 その温度での容器内 の混合気体の全圧力は何 Pa か。 ただし, 77℃における飽和水蒸気圧は, 3.9 x 10 Paであり,水は気液平衡の状態にあるとする。 なお, 解答は有効数字2けた まで求めよ。 [ 88×10] Pa

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化学 高校生

(2)について、(1)で求めた4.9×10^-3 molに22.4を掛けて単位をLにしてからmlに直す というやり方のどこが間違えているのか分かりません🙇🏻‍♀️

基本例題8 気体の溶解度 →問題 51.52 水素は, 0℃, 1.0×10 Pa で, 1Lの水に22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 (1) 0℃, 5.0×105 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何molか。 (20℃, 5.0×105 Paで, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何mLか。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0 × 106 Pa に保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。 ■解答 2.2×10-2L 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 0℃1.0×105 Paで溶ける水素の物質量は, (1) 0℃, 1.0×105 Pa におけ る溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 =9.82×10-4mol 9.82×10-4molx 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは, 15.0×105 1.0×105 22.4L/mol (2) 気体の状態方程式を用い PV=WRT る。 |別解 溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下では, 圧力が変わっても一定である。 (3) 混合気体の場合,気体の 溶解度は各気体の分圧に比例 する。 -=4.91×10-3mol=4.9×10-mol (2) 気体の状態方程式 PV =nRT から Vを求める。 4.91×10-3 mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×273K 5.0 × 105 Pa =2.2×10 L=22mL 別解 圧力が5倍になると, 溶ける気体の物質量も5 倍になる。 しかし,この圧力下で溶ける気体の体積は,ボイ ルの法則から1/5になるので,結局, 同じ体積22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10 Pa×1/4 = 2.5×10 Paなので, 溶ける水素の物質量は, 9.82×10 -4 molx (2.5×105 /1.0×105) = 2.5×10-mol

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化学 高校生

化学です。 この⑵の解答の、分圧が2cになるのはどういう考え方から来るのでしょうか、教えていただけるとありがたいです

分圧=全圧X モル分率より、反応前ノダン 1. 0.10 +0.50 p反応前 (水素)=1.2×10°-2.0×10^=1.0×10 Pa (2) 反応途中での成分気体の分圧をそれぞれブタジエンα, 1-ブテン b, プタン c, 水素 d 〔Pa〕,反応 タジエンと水素の分圧をそれぞれ p°caHs, p°H2 〔Pa] で表すと, 1-ブテンとブタンの生成反応, ← a=p°ch-b-c, d=pH2-6-2c b:c=8.0:1.0 (圧力比=物質量比) より, b=8.0×10°Pa,c=1.0×10 Pa C4H6 + H2 - C4H8, C4H6 + 2H2 → C4H10 から, よって, p°caHs=a+b+c, p°Hz=d+b+2c 10 (3) 6+2c=1.0×10× 100 b+c 8.0×10 +1.0×10° よって, 消費されたブタジエンは, ×100= ×100=45 (%) p° C4H6 2.0×104 全圧=a+b+c+d=p°caHs+p°Hz-b-2c, p°CH6+p°H2=1.2×10より, 全圧=1.2×10°-b-2c=1.2×10 -8.0×10°-2×1.0×10° = 1.1 × 10° Pa (4) 全圧=1.2×10-b-2c=8.5×10 Pa より 6+2c=1.2×10-8.5×10=3.5×10^ Pa ブタジエンが全て反応したので (1) より, b+c=p反応前(ブタジエン) = 2.0×10^ Pa よって, b=5.0×10°Pa, c=1.5×10^ Pa b:c=1.0:3.0 (圧力比=物質量比) p.49 [30] (1)2.9×10mol (2)2.1×10 Pa (3)1.7×10 Pa [解説] (1)B 内の O2 分圧 poz=2.02×10Pax= =0.404×10 Pa 1 5 0.404×10×0.2 (5)燃焼後, 0.12molの水 mol である。 これが2^ 0.080×8.3×10 PH20- =1 2 よって, 水蒸気の一 p.50 [32] I (1) (ア) 1.0 (5) CH3- (p.84.8 Ⅱ (ア) 1.0×102 [解説] I(1)(イ)pV=- d=- 1.0 8.3×1C (2) pV=nRT- (3) 二量体の生 120x+60×

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化学 高校生

(3)について、ノートのやり方が❌の理由は、あくまでも容器の体積が3.0L,2.0Lであり≠気体の体積 ということですか?

基本例題4 混合気体 →問題 23・24・25 図のように, 3.0Lの容器Aに 2.0×10 Paの窒素を, 2.0Lの容器Bに 1.0 × 10 Pa の水 素を入れ, コックを開いて両気体を混合した。 温度は常に一定に保っておいた。 混合後 の気体について, 次の各問いに答えよ。 (1) 窒素の分圧は何 Pa か。 (2) 全圧は何Paか。 (3)各気体のモル分率はそれぞれいくらか。 B 3.0L 2.0L コック 解答201 (4) 混合気体の平均分子量はいくらか。 考え方 (1) 混合後の気体の体積は, 3.0L+2.0L=5.0L である。体の (2) ドルトンの分圧の法則から, P=PN2+PH2 (3) 分圧=全圧×モル分率から, 成分気体の分圧 混合気体の全圧 (1) ボイルの法則から, 窒素の分圧 PN2 は, PiVi_ 2.0×105 Pa×3.0L PN2= 2 = -= 1.2×105Pa 5.0L ROMA.er (2)同様に,水素の分圧 PH2 は, PiV1 1.0×105 Pa×2.0L PH2=V2 = したがって, 全圧は, 5.0L =4.0×10 Pa P=PN+PH=1.2×10Pa +4.0×10 Pa=1.6×105 Pa モル分率 =- (4) 平均分子量 M は各成分気 体の分子量×モル分率の和で求 められる。 N2 の分子量は28, (3) N2... 1.2×105 Pa 1.6×105 Pa 4.0×10 Pa =0.75 H2.... =0.25 1.6×105Pa H2 の分子量は2.0である。び (4) M=28×0.75+2.0×0.25=21.5=22

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化学 高校生

この問題の5番の解き方を教えていただきたいです!

問3 図4のように、容器と容器Bがバルブをはさんで接続されている姿を ある。 容器Aと容器 Bの容積は, それぞれ 5.0 L と 10.0 Lである。 [操作]か ら[操作]を行った。以下の(1)~(5)に答えよ。ただし、すべての気体は理想 とし,容器 A,B 以外の部分の容積は無視できるものとする。 圧力計 圧力計 バルブ C 容器 パイプ 容器 B パイプ A 5.0L 10.0 L 図4 [操作I] バルブCを閉じ,真空にした容器 A に体積比1:1のアルゴンとプロ パンの混合気体を充てんした。27℃における容器 A内の圧力は 3.0×10 Paであった。 [操作Ⅱ] 同様に,真空にした容器Bに酸素を充てんし,27℃で圧力を測定した。 容器 A と容器 B を 27℃に保ちながら, バルブ C を開き、気体を混合した。 気体が両容器内に均一に拡散するまで放置した後,容器 A と容器B内の 圧力を測定したところ 5.0 × 105 Paであった。 [操作ⅢII] バルブCを閉じ, 容器B内のプロパンを完全燃焼させた後,温度を 327℃に保った。 (1)[操作I]で, 容器 A 内に充てんしたプロパンの物質量[mol] を求めよ。 (2)[操作Ⅱ]で,容器 B 内に充てんした酸素の物質量 〔mol] を求めよ。 (3)[操作Ⅱ]で,バルブCを開ける前の容器B内の酸素の圧力 〔Pa〕 を求めよ。 (4) 下線部における, プロパンの燃焼の化学反応式を示せ。 (5)[操作Ⅲ]終了後の容器 B内の圧力 [Pa] を求めよ。 ただし, 水は水蒸気として存 在すると仮定する。

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