4 次の文章を読み、下の(1)~(7) の問いに答えなさい。 計算結果は有効数字2桁で答えよ。
水の蒸気圧は、3.6 × 103Pa(27℃) とする。
図1のように、温度によって容積が変化しない耐圧容器 A, B, C がコック I, IIで連結されて
いる。容器 A,B,Cの容積はそれぞれ2.0L 5.0L, 3.0L である。 また, 容器Bには点火装置が
ついている。次の〔操作1] ~〔操作3〕 を順に行った。 なお、 図1の連結部分の容積は無視でき
るものとする。
CeHo
[操作 1 〕
温度27℃にてコック III を閉じた状態で、容器Aにエタン 3.0×105Pa, 容器
に酸素 5.0×105Pa, 容器 C に窒素 3.0 × 105Pa になるようにそれぞれ封入した。
〔操作2]
温度一定のまま, コック I, II を開けてしばらく放置した。
[操作3〕
点火装置を作動させて、エタンを完全燃焼させた後、容器 A, B, C の温度を27℃に
戻した。
点火装置
容器 A
容器 B
容器 C
コックⅠ
コック I
図1 連結容器
(1)〔操作 1〕 で封入されたエタンの物質量を有効数字2桁で記しなさい。
(2)〔操作2〕を行った後のエタン、酸素、窒素それぞれの分圧を記しなさい。
(3) 〔操作2〕 を行った後の容器内に含まれる混合気体の平均分子量を記しなさい。
(4) 〔操作3〕 で起こった反応の化学反応式を記しなさい。
(5)〔操作3〕で生成したすべての物質の名称を記しなさい。 また, 生成した物質はすべて
気体であると仮定し, それらの分圧を記しなさい。
(6)(5)の計算結果から,「〔操作3〕で生成した物質はすべて気体である」という仮定は正
しいか正しくないか,いずれかを記しなさい。 また、 その理由を30字程度で記しなさい。
(7)〔操作3〕を行った後の全圧を記しなさい。 ただし, 反応後に液体が生成した場合はその
体積を無視できるものとする。
