Question

23

(3)の答えの単位に-1がついてるのはどういう意味ですか？そういう単位なんですか？？

実験
268 [平衡と気体の色の変化] 二酸化窒素NO2 は赤褐 図1
色の気体であるが,無色の四酸化二窒素N2O4と次のよ
うな平衡状態にある。
2NO2(気)
N2O4 (気)
この混合気体を用いて,次の実験I, ⅡI を行った。
実験Ⅰ 混合気体を2本の試験管に入れ, 図1のように
連結した。この試験管をそれぞれ氷水および熱湯に浸
したところ,高温側の色が濃くなった。
氷水
実験ⅡI 図2のように混合気体を注射器に入れ, 筒の先をゴム栓で図2
強く押さえて、注射器内を強く圧縮した。
熱湯
(1) 実験 Ⅰの結果に基づくと, NO2 から N2O4 を生成する反応は発
熱反応,吸熱反応のどちらか。
(2) 実験ⅡIで注射器を圧縮すると,その瞬間気体の色は濃くなる。
その後、しばらく放置すると, 混合気体の色はどのように変化す
るか。 次の(ア)~ (ウ)から選び,記号で答えよ。
(ア) 赤褐色の濃さは変わらない。
(イ) 赤褐色がさらに濃くなる。
(ウ) 赤褐色が薄くなる。
(3) 25℃で平衡状態にあるNO2 と N2O4の濃度は,それぞれ1.20×10mol/L 2.40
10~2mol/Lであった。 この反応の25℃における平衡定数を求めよ。
ゴム栓
注射器
第8章 化学平衡 181

268 平衡と気体の色の変化
解答
(1) 発熱反応
point
12
K
(2) (ウ) (3) 1.67×102 (mol/L)
二酸化窒素 NO2 は赤褐色の気体, 四酸化二窒素 N204 は無色の気体なので,平衡
がNO2側(左向き)に移動すると、色が濃くなる。 2NO2 (赤褐色)
N204 (無色)
SCHO
(1) ルシャトリエの原理から,温度を上げると, 吸熱反
応の方向に平衡が移動する。 高温側の試験管の色が濃
くなったことから,高温にするとNO2が増加する向
きに平衡が移動することがわかる。 このため, NO2が
増加する向きは吸熱反応であり, NO2 からN2O4 を生
成する反応は発熱反応である。
(2) 圧縮した瞬間は、体積が小さくなるのでNO2 も
N2O4も同じ割合で濃度が大きくなり, 混合気体の色
が濃くなる。その後, 圧縮によって圧力が大きくなっ
たので,気体分子の数が減少する向き (右向き)に平衡
が移動し、気体の色は薄くなる。
(3) K =
[N204]
2.40×10-mol/L
[NO2] 2 (1.20×10mol/L) 2
≒1.67×102(mol/L)
=
-1
この実験は、①銅に濃硝酸
を加えて加熱するか ②硝酸
鉛(ⅡI) Pb (NO3)2を加熱して､
二酸化窒素 NO2 を発生させ
試験管や注射器に捕集して行
うものである。

Answer 1

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