Check問題 ⑤-1 一基礎レベルー (気体定数R = 8.3 × 10°Pa・L/ (K・mol) とする。) ARP TA 81 0.20 molのアルゴン Ar (分子量40), 0.10 mol の窒素 N2 (分子量) HOVE 28) からなる混合気体がある。 この混合気体の500 K における窒素の Cr N30 分圧は1.0 × 10 Pa である。 問1 この混合気体の平均分子量の値として最も適当なものを次の ①~④のうちから一つ選べ。 ① 20 ② 32 3 36 ④ 44 SALU 問 2500 K における混合気体の体積の値として最も適当なものを 次の①~④のうちから一つ選べ。 L L] ① 1.5 ②2.1③ 3.6 ③ 3.6 ④ 4.2 B ARTE DOSTAVA 合 41.5 問3500K における混合気体の全圧の値として最も適当なものを, 次の①~④のうちから一つ選べ。 Patます[] ①1.5 x 105 ② 2.0×10% (7 ③3.0 × 105 ④ 4.0 × 105 TAX Tilb= Mag S197 解答 問③ 問2④ 問3 0

解説 平均分子量 M = (分子量 M × モル分率)の総和より, 0.20 0.10 M = 40 × + 28 × 0.20 + 0.10 0.20 + 0.10 問2 求める体積を Vとすると,N2 に関する状態方程式 DNV = NNRT に代入 すればよい(わざわざ混合気体の状態方程式を考える必要がないのがポイント)。 1.0 x 10 × V = 0.10 × 8.3 × 10° × 500 ∴. V = 4.15L 問1 = 問3 分圧比 物質量比より ArとN2について, par:pNo= nar:nNが成り - 立つので, 36 par : 1.0 × 10 = 0.20 :0.10 ‥. par = 2.0× 10 Pa また、ドルトンの分圧の法則 (全圧=分圧の和) より.pe=par+pN2が成 り立つので, p = 2.0 x 105 + 1.0 × 10 = 3.0 × 10Pa p金 : 1.0×105 = (0.20 + 0.10) : 0.10 [別解] じつは,圧力(分圧) 比=物質量比の関係は、混合気体についても当てはめ ることができるので、混合気体とN2 について, p金: PN2 = n金:nN2 が成り立つ ことを用いれば, と求めることもできます。 ‥. p = 3.0 × 10 Pa