32 団物質の三態・気体の法則 は無視する。 解答は有効 数字2桁で記せ =8.3X10!Pa・L/(mol・K) 一定の温度に保たれたビストン付き容器 がある。この傘器に水および窒素をモル比 2 : 1の割合で入れ, 平衡になるまで放置し た。 次に, 平衡が保たれるように注意しな がら, 容器の容積を1.0しから5.0しまで 変化させた。このとき。, 容器内部の圧力は 図1のように変化した。なお, 水の体積は, 容器の容積に比べて十分小さいので, 無視 してよい。 (1) 図1のA点, B 点,C 点それぞれにお ける水蒸気の分圧は何 Pa か。ただし, 水の蒸気圧は, 図 2 のように変化する。 (2) 容器の温度は何 C か。 (3) 容器に入れた水は何 mol か。 【06 名古屋大〕 図1 (ed.0tX)困S脱時 (dz0r>)田凌 2 3 4

用 A点:2.0X10'Pa. B点:2.0X107Pa. C点:1.4X10*Pa (⑳ 60'C ⑬ 2.0X10*mol 0 菩較(1) 容素はすべて気体として : 存在するが, 水は気溢平衡の状 人 態かすべて気体となっているか 分 の判断が必要である。 容器の容 MA 積が大きいほどすべて気体にな り やすいかる: B点やC点では SE 証人条SSN すべて気体で、A点B点では 気液平衡の状態である。 B点やC点において (分圧)=(全圧)X(モル分率) より (B点のHO) 0.30x10'X信=2.0X10'(Pa) (C京のHO) 021x1W'x含=1.4x10(Pa) A点の水蒸気の分圧は蒸気圧に等しく、水がすべて蒸発したB点の 水蒸気の分圧と同じ 2.0X10!Pa となる。 (2) 図2 より, 水の蒸気圧が 2.0x10*Pa となるのは 60*C である。 (3) B点では水はすべて気体で, 分圧 2.0X10*Pa, 体積 2.8し なので, 気体の状態方程式 カレニxR7 より 2.0X10'X2.8ニァX8.3X10!X(60十273) ヵ二2.0X10?(mol) 0.48X1W 0.84X10* のが存在しで68 かる。