物質の状態と気体の問題

ある気体 $1.1\mathrm{g}$ を容器に入れたところ、温度 $127^{\circ }\mathrm{C}$、圧力 $1.0\times 10^5\mathrm{Pa}$ で、体積は $0.83\mathrm{L}$ であった。この気体の分子量を有効数字 2 桁で求めよ。ただし、気体は理想気体とみなし、気体定数は $R=8.3\times 10^3\mathrm{Pa}\cdot L/(\mathrm{K}\cdot \mathrm{mol})$、絶対温度は $T=t+273$（$t$ はセルシウス温度）とする。

内容積 $10.0\mathrm{L}$ の密閉容器に、ヘリウム $\mathrm{He}$ とアルゴン $\mathrm{Ar}$ だけからなる混合気体が入っている。温度は $27^{\circ }\mathrm{C}$、全圧は $1.0\times 10^5\mathrm{Pa}$ で、混合気体の質量の合計は $6.0\mathrm{g}$ であった。

この混合気体中のアルゴンの分圧は何 Pa か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、原子量は $\mathrm{He}=4.0$, $\mathrm{Ar}=40$、気体定数は $R=8.3\times 10^3\mathrm{Pa}\cdot L/(\mathrm{K}\cdot \mathrm{mol})$、$0^{\circ }\mathrm{C}$ は $273\mathrm{K}$ とし、気体はすべて理想気体とみなす。

容積 $10\mathrm{L}$ の密閉容器に、一酸化炭素 $\mathrm{CO}$ $0.20\mathrm{mol}$ と酸素 ${\mathrm{O}}_2$ $0.20\mathrm{mol}$ を入れ、点火して一酸化炭素を完全に燃焼させた。反応は
$$2\mathrm{CO}+{\mathrm{O}}_2\to 2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$$
で表される。反応後、容器の温度を $27{}^{\circ }\mathrm{C}$ にしたとき、容器内の気体の全圧は何 $\mathrm{Pa}$ か。気体はすべて理想気体とみなし、気体定数を $R=8.3\times 10^3\mathrm{Pa}\cdot L/(\mathrm{K}\cdot \mathrm{mol})$ として、有効数字 2 桁で求めよ。

内容積 $2.0\mathrm{L}$ の容器 A と内容積 $3.0\mathrm{L}$ の容器 B が、コックの付いた細い管でつながれている。コックを閉じた状態で、A には酸素を $3.0\times 10^5\mathrm{Pa}$、B には窒素を $1.0\times 10^5\mathrm{Pa}$ で入れた。温度を一定に保ったままコックを開き、十分に時間をおいて気体を均一に混合させた。

このとき、混合気体中の酸素の分圧は何 Pa か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、気体はすべて理想気体とみなし、互いに反応しないものとする。容器の内容積は変化せず、細い管の内容積は無視できるものとする。

容積 $8.3\mathrm{L}$ の真空の密閉容器に水 ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ を $0.10\mathrm{mol}$ 入れ、温度を $27{}^{\circ }\mathrm{C}$ に保った。$27{}^{\circ }\mathrm{C}$ における水の飽和蒸気圧を $3.6\times 10^3\mathrm{Pa}$、気体定数を $R=8.3\times 10^3\mathrm{Pa}\cdot L/(\mathrm{K}\cdot \mathrm{mol})$ とする。容器内で液体として存在する水の物質量は何 $\mathrm{mol}$ か。水蒸気は理想気体とみなし、液体の水の体積は無視できるものとして、有効数字 2 桁で求めよ。