高校化学 要点・解法ノート
差がつく

容器内の気体反応(分圧で量的関係)

着眼点同温・同体積なら分圧は物質量に比例する。反応式の係数比を、分圧のまま「反応前・変化量・反応後」の表で追える。

例題
1
容積一定の容器に \ce{CH4} を分圧 1.0\times10^4\ \mathrm{Pa}、\ce{O2} を 5.0\times10^4\ \mathrm{Pa} で入れ、完全燃焼させて 127 ℃ に保った。各分圧と全圧を求めよ。生じた水はすべて気体とする。
解答
\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}(単位 10^4\ \mathrm{Pa})
反応前: \ce{CH4} 1.0、\ce{O2} 5.0、\ce{CO2} 0、\ce{H2O} 0
変化: −1.0、−2.0、+1.0、+2.0
反応後: 0、3.0、1.0、2.0
答え \ce{O2} 3.0\times10^4、\ce{CO2} 1.0\times10^4、\ce{H2O} 2.0\times10^4\ \mathrm{Pa}、全圧 6.0\times10^4\ \mathrm{Pa}
確認問題
1
容積一定で \ce{2H2 + O2 -> 2H2O}(水は液体として除く)が完全に進むと、全圧は増えるか減るか。
答え
減る(気体の物質量が減る)

「気体と状態変化」の項目

  1. 三態変化と熱の出入り必須
  2. 状態図(三重点・臨界点)差がつく
  3. 蒸気圧と沸騰必須
  4. 液体が残るかの判定必須
  5. ボイル・シャルルの法則必須
  6. 気体の状態方程式と分子量・密度必須
  7. 混合気体と分圧・平均分子量必須
  8. 水上置換で集めた気体差がつく
  9. 容器内の気体反応(分圧で量的関係)差がつく
  10. 理想気体と実在気体のずれ差がつく
  11. ファンデルワールスの状態方程式不要

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