物質の状態とその変化：練習問題

コロイド粒子が不規則に動き回る現象を何というか。

容積が一定の密閉容器に、揮発性の液体Aを少量入れ、温度を一定に保って放置した。このとき、気液平衡の状態にある液体Aの蒸気圧に関して、正しい記述はどれか。

水 \(500 \text{ g}\) にグルコース（分子量 180）\(9.0 \text{ g}\) を溶かした溶液の沸点は、純水の沸点に比べて何 \(\text{K}\) 上昇するか。ただし、水のモル沸点上昇を \(0.52 \text{ K} \cdot \text{kg/mol}\) とする。

容積 \( 10 \text{ L} \) の密閉容器に、\( 0.20 \text{ mol} \) の水素と \( 0.30 \text{ mol} \) の窒素が入っている。\( 27^{\circ}\text{C} \) におけるこの混合気体の全圧 \( P \text{ [Pa]} \) はいくらか。ただし、気体定数 \( R = 8.3 \times 10^3 \text{ Pa} \cdot \text{L}/(\text{mol} \cdot \text{K}) \) とする。

水 \(100 \text{ g}\) にスクロース（分子量 342）\(3.42 \text{ g}\) を溶かした溶液 A と、水 \(100 \text{ g}\) に塩化ナトリウム（式量 58.5）\(0.585 \text{ g}\) を溶かした溶液 B がある。これらの溶液の性質に関する記述として、最も適切なものはどれか。ただし、塩化ナトリウムは水溶液中で完全に電離するものとする。

25℃でちょうど1.0　molだけ挱発していやちだ成分として単一の液体が存在する初期状態から、液体が気体に変化する際のエンタルピー変化を何と呼ぶか答えなさい。

水 \(100 \text{ g}\) にグルコース \(C_{6}H_{12}O_{6}\) （分子量 180） \(9.0 \text{ g}\) を溶かした溶液の沸点は、純水に比べて何 \(^{\circ}\text{C}\) 上昇するか。ただし、水のモル沸点上昇を \(0.52 \text{ K} \cdot \text{kg/mol}\) とする。

\(27 ^{\circ}\text{C}\) において、容積 \(V\) が可変の容器に \(0.10 \text{ mol}\) の理想気体が入っている。この気体の圧力を \(P\)、体積を \(V\) としたとき、縦軸に \(\frac{PV}{RT}\)、横軸に \(P\) をとったグラフを描くと、どのような形状になるか。また、その縦軸の値（切片）を答えなさい。

理想気体の状態方程式 \(PV = nRT\) を用いて、以下の問いに答えなさい。
(a) 温度 \(27^{\circ}\text{C}\)、圧力 \(1.0 \times 10^5 \text{ Pa}\) において、ある気体 \(0.10 \text{ mol}\) が占める体積 \(V\) [L] を求めなさい。ただし、気体定数 \(R = 8.3 \times 10^3 \text{ Pa} \cdot \text{L}/(\text{K} \cdot \text{mol})\) とし、有効数字2桁で答えなさい。
(b) 同じ温度と圧力の下で、この気体のモル質量が \(32 \text{ g/mol}\) であるとき、この気体 \(0.10 \text{ mol}\) の質量 [g] を求めなさい。

体積可変の密閉容器に、窒素 \(N_2\) と水 \(H_2O\) をそれぞれ \(0.100 \text{ mol}\) ずつ入れ、全体の圧力を \(1.013 \times 10^5 \text{ Pa}\)、温度を \(80^{\circ}\text{C}\) に保ったところ、水の一部は液体として存在していた。
(a) この混合気体の全容積は何 \(\text{L}\) か。ただし、\(80^{\circ}\text{C}\) における水の蒸気圧を \(4.73 \times 10^4 \text{ Pa}\)、気体定数を \(R = 8.31 \times 10^3 \text{ Pa} \cdot \text{L}/(\text{mol} \cdot \text{K})\) とし、液体の水の体積は無視できるものとする。
(b) 次に、全圧を一定に保ったまま温度を徐々に上げていったとき、水がすべて蒸発した直後の温度は何 \(^{\circ}\text{C}\) か。有効数字2桁で答えなさい。