Chemistry
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว
(3)の①についてです。何故全圧からエタノールの分圧の引いて計算しなければいけないのですか？
青は
アイ
55. 〈混合気体と蒸気圧> グラフ
な
[20 センター試験〕
す
挙
温度と容積が調節可能な密閉容器に 0.090molのエタノールと0.110molの窒素のみ
を入れ,全圧 p = 1.0×10Pa, 温度 to=77℃ とした。 このとき、この混合物は一様に
気体の状態で、体積は Vo〔L] となった。 この混合気体を圧力一定(1.0×10 Pa) の条件
を保つように, 容積を調節しながらゆっくりと冷却した。 すると, 温度 [℃] まで冷却
したところでエタノールの凝縮が始まった。
次の問いに有効数字2桁で答えよ。 気体はすべて理想気体として扱ってよい。 また,
窒素のエタノールへの溶解は無視できるものとする。 (R=8.31×10°Pa・L/(mol・K))
10
す
80
6
エタノールの蒸気圧〔×10*Pa]
2
0
0 20
40 60 80 100
温度 [℃]
(1)冷却し始めた時の混合気体の体積 Vo [L] の値を答えよ。
(2)温度 [℃] の値を答えよ。
〔22 東北大〕
-氷
察する前に、状況の把握をきち
りがないときの温度と圧力はどう
次に、重りをのせたとき
通り
●思考
30 4 物質の三態 気体の法則
(3)この混合気体をさらに43℃まで冷却した(加圧前)。 次に,この混合気体を創
に保ったまま, 1.4×10 Pa に加圧した。 43℃におけるエタノールの蒸気圧は
20 × 104 Pa とする。
①加圧後の体積は加圧前の体積の何倍になるか。
② 加圧後,気体のエタノールの物質量を答えよ。
56. 〈蒸気圧と液体の最
23 大阪大
を用いる。
N2のみについて, エタノールのみについて,全体について、ど
れについて代入したらよいのか,あるいはどれでも適するのか考
気体になった水の
1%2
2.0×10×10=
える。
解説(1)混合気体全体について,気体の状態方程式より,
1.0×105× Vo = (0.090+0.110)×8.31×10×(77+273)
Vo≒5.8(L)
モル分率 その
%3
よって, 液体の水
気液平衡のときのエ
57 ① 8.2×10
*24
は,体積に関係な解説 ① 燃焼前の
圧を示す。
(2)エタノールの分圧は,分圧=全圧×モル分率 より
0.090
1.0×105×
0.090 +0.110
-=4.5×10^(Pa)
(1)→(2)(3)加圧
後で変化した量は
(分圧比)=(物質量
CH
(3) ① 43°は(2)の60℃より低温で, 加圧前のエタノールは気液平衡
の状態。 また, 加圧後は体積が減少するので, 加圧後のエタノー
ルも気液平衡の状態。 加圧前後でエタノールの分圧は蒸気圧に等
しく, 43℃では2.0×10 Paで一定である。
*34
*44
加圧前のN2の分圧は 1.0×10 -2.0×10 = 8.0×10^(Pa)
加圧後の N2 の分圧は 1.4×10-2.0×10=1.2×10(Pa)
加圧前の体積を V1, 加圧後の体積を V2 とする。 加圧前後のN2
のみについて, DV=一定であるから
*64
8.0×10 × Vi=1.2×10xVz
V2_0.80
-0.67 (倍)
V1 1.2
② 加圧後の N2 と気体のエタノールについて,
(分圧比)=(物質量比) が成り立つ。 気体のエタノールは,
0.110x
2.0×10
1.2×105 1.8×10-2 (mol)
56 (1) 6.0 × 10 Pa(2) 2.3g
28 ル
エタノールの蒸気圧が,この分圧よりも小さくなる温度では,一部
が液体となる。 図より、エタノールは60℃で凝縮する。
ノール(ps) と
分圧の変化
0.80
燃焼前 4.0
変化量 4.0
燃焼後 20
分圧 [ × 10° Pa]
0.55
0.45
0.20+
0
43
(3)
温度
加圧前の全
=D+D=1.0x
上式の燃焼後の水
すべて気体とした
気液平衡の状態な
ある。 したがって
(x-8.0+4.0-
よって、燃焼前の
② 気体として存在
方程式 DV=
m
⑤
pV=DRO
⑥
pD=nRO (
比例
3.6 x 10 x 8.3
Nz lt 1.2x10'Pa
気体のエタノール
分が気体で、残りの
2.0x10'Pa
する。この分の質量
(8.0-
0.216gx- 3.
m
すべて気体と仮定
คำตอบ
ข้อสงสัยของคุณเคลียร์แล้วหรือยัง?
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気液平衡だったらnが変わっちゃうっていう考えが抜けてました！！他の問題の解説もわざわざありがとうございます！！めっちゃわかり易かったですありがとうございました🙇🏻