〔図〕に示すように、耐圧性の3つの容器A、B、Cがコックのついた細管でつながっている。各容器の内容積は、容器Aが5.0L、容器Bは2.0L、容器Cは3.0Lであり、装置全体は絶対温度300Kに保たれている。最初はすべてのコックが閉じられている。容器Aには酸素$\text{O}_2$が、容器Bにはプロパン$\text{C}_3\text{H}_8$が、容器Cにはヘリウム$\text{He}$が入っており、それぞれの容器内の圧力は$3.0\times10^5\text{Pa}$、$1.0\times10^5\text{Pa}$、$2.0\times10^5\text{Pa}$である。

ただし、容器の内容積は温度・圧力によって変化せず、連結部分の細管の内容積、点火装置の体積は無視できるものとする。各物質が気体として存在する場合は、理想気体の状態方程式に従うものとし、各気体の混合のみでは化学反応は起こらないものとする。また、液体の体積、液体への気体の溶解はいずれも無視できるものとする。なお、300Kにおける水の飽和蒸気圧は$3.6\times10^3\text{Pa}$である。

• 問1．容器A内の酸素の物質量は何molか。有効数字2桁で答えよ。
• 問2．容器A内の酸素の質量は何gか。有効数字2桁で答えよ。
• 問3．容器AとBをつなぐコック、および容器BとCをつなぐコックを両方とも開いて、各気体が十分に混合されるまで放置した。この時、容器内の圧力に関して、次の(1)、(2)に答えよ。
  • (1) 酸素、プロパン、ヘリウムの分圧はそれぞれ何Paか。有効数字2桁で答えよ。
  • (2) 混合気体の全圧は何Paか。有効数字2桁で答えよ。
• 問4．問3の操作後に、容器AとBをつなぐコックを再び閉じた後、点火装置により容器A内におけるすべてのプロパンを完全燃焼させた。反応終了後、容器をゆっくり冷却して300Kに保ち、平衡状態になるまで放置した。この時、容器A内の圧力に関して、次の(1)、(2)に答えよ。
  • (1) 酸素、ヘリウム、二酸化炭素、水蒸気の分圧はそれぞれ何Paか。有効数字2桁で答えよ。
  • (2) 混合気体の金圧は何Paか。有効数字2桁で答えよ。
• 問5．問4の操作後に、容器AとBをつなぐコックを開き、A、B、Cすべての容器内が平衡状態になるまで放置した。この時、容器内の混合気体の全圧は何Paか。有効数字2桁で答えよ。