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混合気体の計算について

【質問の答えについて】

この質問の答えはわかりません。

混合気体の計算についてです。


水素1.0gと酸素16.0gの混合気体について次の1~3に答えよ。ただし、気体定数は8.3×10∧3とする。



1,0℃で10Lの容器に混合気体を詰めると、全圧は何Paか。


2,容器の体積を10Lに保ったまま、この混合気体に点火して水素を完全に燃焼させ0℃に戻した。容器内の圧力は何Paか。ただし、水蒸気は存在しないのもとする。


3,燃焼後、容器の体積を10Lに保って100℃にすると、容器内の全圧は何Paか。

salt2580 さんの質問 勉強レベル2
1週間前

回答2件

水素1.0gは何molでしょう。酸素16gは?

それが分かれば後は気体の状態方程式 PV=nRT の出番です。


水素1.0gは0.5mol、酸素16gは0.5mol。つまり、混合気体は1.0molあります。


1 これを、0℃で10Lの容器に入れるということで、PV=nRT に各値を代入すれば、圧力Pは求まります。

 体積の単位、温度の単位には注意しましょう。


2 水素を完全に燃焼させた、とあります。2H2+O2→2H2Oの反応をさせたということです。

 このとき、係数の関係から、水素2molに対して酸素1molが反応することが分かります。

 今、水素が0.5molあったので、反応する酸素は0.25mol。反応後に水蒸気は存在しないといっているので、反応後に残っているのは、反応できなかった酸素0.25molだけということになります。

 反応の結果生成した水はせいぜい数mLなので無視できるとして、体積20L、物質量0.25mol、0℃で状態方程式を立てましょう。


3 燃焼後なので、残っているのは酸素0.25molだけです。100℃にして状態方程式を立てましょう。

 100℃なんだから、反応でできた0.5molの水が蒸発(沸騰)するんじゃないかと思うかもしれませんが、100℃で沸騰は1気圧での話。このような容器の内部では何℃で沸騰するか分かりませんし、そもそも2で「水蒸気は存在しないものとする」といっているので無視してかまいません。

山根 悟 山口県/ 1週間前
ベストアンサー
  • 理解できました!ありがとうございます!

    1週間前

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山根 悟
さんは個別指導塾講師をしています

1 水素と酸素の質量をモル数に換算して、PV=nRTに突っ込む

2 反応式を書いて、水のモル数と残っている酸素のモル数を求める。

 水は凍っているので無視して、酸素だけを PV=nRTに突っ込む

3 水蒸気と酸素が混じっているとして、 PV=nRTに突っ込む


himichu 1週間前

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