☆答えはこちら→気体の燃焼(閉鎖系)の計算、蒸気圧を使った計算(問題と答え)
☆解説授業①: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)
☆解説授業②:気体の燃焼後に生じる水の質量を求める問題の解法
※原子量:H=1, O=16
※気体定数:R=8.3×103〔Pa・L/mol・K〕
※1atm=1.0×105Pa=760mmHg
※①以外は反応の前後で容器の体積は一定である。
※気体は全て理想気体である。
※有効数字は2桁で答えよ。
①20℃, 1.0×105Paにおいて、0.2Lのメタンに1.3Lの酸素を加え、完全に燃焼させた。水を除いた後、20℃, 1.0×105Paに戻したときの体積は何Lになるか。
②容積一定の容器に、等しい物質量の水素と酸素からなる混合気体が、27℃で400mmHg入っている。水素を完全に燃焼させた後、温度を57℃にしたとき、容器内の圧力は何mmHgとなるか。ただし、57℃における水の蒸気圧は130mmHgである。
③27℃で、モル比1:1の酸素と水素の混合気体を、少量の銅触媒とともに1.0Lの反応容器に封入した。その混合気体の圧力は0.90×105Paであった。
1)容器の温度を上げると次の反応が起こり、水が生成する。
2H2 + O2 → 2H2O
温度を327℃に保ちながら、水素の量が半分になるまで反応させたとき、容器内の気体の全圧は何Paになるか。
2)上の反応で水素をすべて反応させたのち、容器の温度を27℃に戻した。このとき、容器内の圧力は何Paか。ただし、27℃における水の飽和蒸気圧は0.040×105Paとする。
④2.0Lの容器に0.010molのメタンと0.040molの酸素を入れ、27℃の恒温槽中に保ち、これに点火して完全燃焼させた。ただし、27℃での水の飽和蒸気圧は3.5×103Paであり、気体の水への溶解、および水の体積は無視できるものとする。
1)燃焼前の27℃における全圧は何Paか。
2)燃焼後、27℃まで冷えたときの全圧は何Paか。
3)燃焼後、27℃まで冷えたときに凝縮している水の質量は何gか。
☆答えはこちら→気体の燃焼(閉鎖系)の計算、蒸気圧を使った計算(問題と答え)
【解説授業】
①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)
【その他参考になる解説】
②気体の燃焼(開放系)の計算(化学反応式を使った計算の仕方、燃焼の化学反応式の作り方についても解説しています)
③気体の燃焼(開放系)の計算の応用問題(複雑に見える問題でも1つの方程式にすることができます)
「化学計算の王道」シリーズは『思考訓練の場としての体系化学』(GHS予備校)を参考にしています。
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~参考~
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