気体

連結容器気体圧力、燃焼後気体圧力の問題


問1
a
  状態方程式で各物質量を計算してもいいのですが、
  CHとOを同一体積にした時の圧力で比較、又は
  CHとOを同一圧力にした時の体積で比較、という手があります。計算早いです!
  どちらも物質量の比が求められます。
 
  では、CHとOを同一圧力3×10Paにした時の体積で考えてみましょう。
  CHは1L、Oは3Lですね。
  ということは、CH(mol): O(mol)= 1 : 3 となります。いいでしょうか?
答[1]②

b
  CHの体積は2Lから5Lになったので、圧力は2/5 倍になります。
   1.5×10Pa × (2/5) = 6×10Pa
答[2]③

c
  CH燃焼の反応式を書き、分圧(Pa)を記入してみましょう。
        CH4  + 2O2  →  CO2  +  2HO
 反応前   6×104   18×10
 反応分 -6×104 -12×10  +6×104   +12×10
 反応後             6×10    6×104      12×10

  ここで、生じたHOについて考えてみましょう。(重要ポイントです!)
  12×10Paとなっていますね? これは飽和水蒸気圧 3.6×10Pa を超えています。
  このことから水蒸気は飽和状態で、この時の水蒸気圧は3.6×10Paだ ということです。
  よって反応後の全圧は、
   6×104 + 6×104 + 0.36×104 = 12.36×104 ≒ 1.24×10Pa
答[3]③