(3) 右図のようにコックで仕切られている連結している2個 の容器がある。 容積 1.0Lの容器には圧力 4.0×105 Paのプロ パンCHg が、容積 3.0Lの容器には圧力 8.0×105 Pa の酸素 02 がそれぞれ 300K で封入されている。 1.0L コック 3.0L プロパンC3H8 4.0×105 Pa 酸素O2 8.0×105 Pa (a) 中央のコックを開いて両気体を混合させた。 容器内のC3Hg, O2 の分圧はそれぞれ 何 Pa となるか。 また容器内のCHg, O2 の物質量の比を最も簡単な整数比で表せ。 (b) 中央のコックを開いたまま, この混合気体に点火すると, 次の反応式に従ってプロ パンが燃焼する。 C3H8 + 502 3CO2 + 4H2O 燃焼後, 容器内の気体の温度を300K にした。 このとき容器内の気体の全物質量は, 燃焼前のCH と02の物質量の和の何倍となるか。 また全圧は何 Pa となるか。 但し この温度で水H2O は全て液体として存在し, その体積は無視できるものとする。

(3) (a) 各成分は単独に存在する場合と同様にふるま う。各成分について n,T 一定の時, P11より V 1 PC3H=4.0×105x- =1.0x105 (Pa) 1.0+3.0 1.0 1 Po = 8.0×105x- = 6.0×105 (Pa) 1.0+3.0 3.0 また、混合気体の分圧比=モル比であるので, NC3Hsino=1:6 (b) プロパンの物質量をn (mol) とすると, 酸素の 物質量は6n (mol) であり、 反応式に従って物質量 が変化してゆく。 C3H8 + 502 → 3CO2 + 4H2O 開始時 n 6n 0 0 変化量 -n -5n +3n +4n 反応後 0 n 3n 4n よって 300K で気体は計n+3n=4n(mol) 存在し, 4 物質量は倍となっている。 7 反応前後で容積, 温度は一定であるので, 圧力 は物質量に比例し, 4n 全圧P=7.0×10 x =4.0×10 (Pa)･･･ (答) 7n