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高校化学の計算問題(問題019・2021東京都立大学)気体の問題。気液平衡かどうかわからないときどのように対処すればいいか?

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単元: #化学#化学理論#大学入試過去問(化学)#気体の性質#理科(高校生)#東京都立大学
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
次の文章を読んで,以下の問いに答えなさい。
有効数字は 2 桁で答えなさい。
ただし,気体は理想気体の状態方程式に従うものとし,液体の水への水素と酸素の溶解は無視できるものとする。
また,127における水の飽和蒸気圧を2.50×105Paとし,気体定数はR=8.31×103PaL/(Kmol)とする。
密閉容器内の着火装置の体積は無視できるものとする。

温度,体積,圧力を変えることができる,ピストンの付いた密閉容器内に,1.00mol の水蒸気を入れて,温度を 127,ピストンにかける圧力を1.00×105Paとした。
このときの状態を状態 A とする。

状態 A の密閉容器内に水素 H20.400mol,酸素 O20.200mol 加え,温度を127,ピストンにかける圧力を1.00×105Paとした。
このときの状態を状態 B とする。

状態 B から,温度を127に保ったまま,ピストンにかける圧力を5.00×105Paに上げた。
このときの状態を状態 C とする。

状態 C から,温度を127に保ったまま,体積を2倍にし,ピストンを固定した。
このときの状態を状態 D とする。

状態 D から,体積を固定したまま,密閉容器内の着火装置で着火して水素を完全燃焼させた。
反応終了後,温度を127とした。
このときの状態を状態 E とする。

問 1 状態 A における気体の体積を答えなさい。
問 2 状態 B における気体の体積を答えなさい。
問 3 状態 C における気体の体積を答えなさい。
問 4 状態 D における気体の全圧を答えなさい。
問 5 状態 E における気体の圧力を答えなさい。
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