理想気体の状態方程式を使った計算(問題と答え)【化学計算の王道】

☆問題のみはこちら→気体の状態方程式を使った計算(問題)

☆解説授業①:理想気体の状態方程式の使い方(理想気体とは何か、混合気体の考え方、計算の工夫の仕方についても解説しています)

☆解説授業②:混合気体の計算の基本(全圧・分圧の考え方、ドルトンの分圧の法則についても解説しています)


※原子量:H=1, C=12, N=14, O=16
※圧力単位:1atm=1.0×105Pa=760mmHg
※気体定数:R=8.3×103〔Pa・L/K・mol〕
※以下の問題に出てくる気体は全て理想気体であるとする。
※②以外は有効数字2桁で答えよ。

①容積5.0Lの容器に1.0×105Paの空気を7.5L詰めると、同じ温度で容器内の圧力は何Paになるか。

②0℃, 2.0×105Paで、120mLの気体を熱して、同じ2.0×105Paで200mLにするには、何℃まで加熱すればよいか。有効数字3桁で答えよ。

③ある気体の体積を測定したら、27℃, 950hPaで7.5Lであった。この気体は0℃, 1.0×105Paでは、何Lを占めるか。また、何molに相当するか。

④1.0Lの液体のベンゼン(分子量78)を加熱して蒸気にすると、その体積は1.0×105Pa, 100℃のもとで何Lを占めるか。ただし、ベンゼンの密度は25℃で0.88g/mLとする。

⑤47℃, 912mmHgで、8.19gの体積が5.60Lになる気体の分子量を求めよ。

⑥60℃で、容積4.0Lの容器Aに11.2gの窒素が入っており、また、容積2.0Lの容器Bに9.6gの酸素が入っている。コックを開け、60℃に保ったまま十分長い間放置したとき、全圧は何Paになるか。また、窒素の分圧は何Paか。


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解説授業】

理想気体の状態方程式の使い方(理想気体とは何か、混合気体の考え方、計算の工夫の仕方についても解説しています)

混合気体の計算の基本(全圧・分圧の考え方、ドルトンの分圧の法則についても解説しています)

【その他参考となる解説】

気体の性質は気体分子で考えることで理解しやすくなります解説動画(気体の圧力、混合気体、ドルトンの分圧の法則、気体の運動エネルギー、気体の内部エネルギー、ボイルの法則、シャルルの法則、気液平衡、飽和蒸気圧)

圧平衡定数の計算の解説(気体の平衡を考えるために必要なものについても解説しています)

気体の燃焼(閉鎖系)の計算(気液平衡とは何か、飽和蒸気圧の使い方、液体が存在するかどうかの判断の方法についても解説しています)


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~参考~

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