平成27年度センター試験【化学基礎】第2問 問1｜理想気体の状態方程式

参考資料

 

この問題は理想気体の状態方程式を使って解いてみましょう。

理想気体の状態方程式を(1)式に示します。

参考資料　(1)式

ここで、P は圧力、V は体積、n は物質量、R は気体定数、T は絶対温度です。

 

物質量 n は物質の重さ w を分子量 M で割ると得られるので、(1)式をさらに書き直すことができます。

参考資料　(2)式

 

この問題では体積を比べたいので、左辺に体積をもってきて式を整理します。

参考資料　(3)式

(3)式において、R は定数、w（= 1 g）、T（= 0℃）、P（= 1.013 × 10⁵ Pa）は同じ条件なので、分子量 M がもっとも小さい物質の体積 V がもっとも大きくなります。

 

こうすると分子量だけ比べればよいので、わざわざ体積を計算する必要はありません。