問題
(1)
気体定数は\(8.3×10^3\)pPa*L/K*molとする。
密閉容器A,BがコックCで連結されている、容積はAが3.0L,Bが1.0Lであり、Aには酸素を4.8g、Bにはメタンを0.80g封入する。
コックを開けて気体を混合し、容器内の温度を127度に保ってしばらく放置する。
その後、メタンを完全燃焼させて、容器内の温度が27度になるまでしばらく放置した。
容器内の全圧は何Paか。
ただし27度での水の飽和蒸気圧は\(3.6×10^3\)である。
(2)
$\ce{N2 + 3H2} \rightleftarrows \ce{2NH3}$
の反応が平衡状態に達した後に、温度一定の下でArを封入した。
このときこの式の平衡はどう変化するか。
また平衡状態に達した後、反応を促進する触媒を加えると平衡はどうなるか。
(3)次の6つの操作で発生する気体のうち、上方置換法で気体を捕集するものを一つ選べ。
①ギ酸に濃硫酸を加えて加熱する。
②銅に希硝酸を加える。
③亜鉛に希硫酸を加える。
④水酸化カルシウムと塩化アンモニウムを混ぜて加熱する。
⑤濃塩酸に酸化マンガン(Ⅳ)を加えて加熱する。
⑥塩素酸カリウムに酸化マンガン(Ⅳ)を加えて加熱する。
(4)
あるエステルに水酸化ナトリウム水溶液を加えて熱したところ、蒸気の中にメタノールが含まれていた。残った液体にアンモニア性硝酸銀水溶液を加えて再び熱すると、銀が析出した。エステルの示性式を選べ。
①$\ce{CH3COOCH3}$ ②$\ce{HCOOCH3}$ ③$\ce{CH3COOC2H5}$ ④$\ce{HCOOC2H5}$ ⑤$\ce{C2H5COOCH3}$
解答
(1)実は問題文後半の計算だけでいいっていう
(2)
温度一定のもとでAtを加えても容器の体積は変わらないので各気体成分の分圧は変化しません、よって答えは変化しない。
触媒を加えても活性化エネルギーを小さくし、反応速度を遅くするだけで平衡は変化しません。
(3)発生する気体は以下の通りです。
①CO ② NO ③SO ④$\ce{NH3}$ ⑤$\ce{Cl2}$ ⑥$\ce{O2}$
この中で$\ce{NH3}$は水に溶けてしまい、かつ空気よりも軽いので上方置換法で捕集します。
(4)
お疲れ様でした。
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