化学
高校生
解決済み
化学平衡
(3)の丸で囲んだところの1は平衡定数ですよね?
どこに書いてありますか?
必99. <平衡定数〉
次の①式の可逆反応について (1)~(3)の問いに有効数字2桁で答えよ。
A + B 2C ...... ①
(1) 容積 V〔L〕の密閉できる容器に A, B をそれぞれ 1.00mol, 3.00mol 入れて温度を
T〔K〕 に保つと, 1 式の反応が進み, 平衡状態に達した。 このとき容器内のAの物質
量は 0.40mol であった。 温度 T [K] での平衡定数の値を求めよ。
(2) 容積V〔L〕 の密閉できる容器に A, B, C を、 それぞれ 1.00mol, 2.00mol, 2.00
mol 入れて温度を T2 〔K〕 に保つと, ① 式の反応が進み, 平衡状態に達した。 温度
T2 [K] での平衡定数の値が4.0であるとき, 温度 T2 [K] での平衡状態における容器
内のAのモル分率を求めよ。
(3) 右図に示すようなコック付きの
一定容積 V〔L〕 の容器内に, A,
B, C を入れた。 温度を T3 〔K〕 に
保つと, ① 式の反応が進み, A, B,
Cの物質量が, それぞれ 2.50mol,
3.60mol, 3.00 molとなって平衡状態に達した。 この状態からAを1.10mol加えた後。
温度を T〔K〕 に保つと、 再び平衡状態に達した。 このときの容器内のAの物質量を
求めよ。
[16 関西 ]
コック
#
A: 2.50mol
B:3.60mol
C:3.00 mol
容積: V [L]
温度 : T3 [K]
平衡状態
Aを
1.10mol
加える
コック
#
A, B, C
容積: V [L]
温度 : T3 [K]
新たな平衡状態
99 (1) 1.5 (2) 0.16 (3) 3.4mol
解説 (1)
A +
B ←
2C
初め
1.00
3.00
0
(mol)
-0.60
+1.20 (mol)
変化量 -0.60
平衡時 0.40
2.40
1.20 (mol)
容器の容積は V[L] で,平衡定数の式に代入すると,
(1,20) ²*
0.40 2.40
-X
V
V
(2) A が x 〔mol〕 反応して平衡状態に達したとすると,
A + B <<-20
1.00
2.00
Ki=
※③
K2=
[c] 2
[A][B]
(mol)
初め
[mol]
-x
-x
変化量
平衡時
1.00-x
2.00-x
2.00+2x [mol]
容器の容積は V [L] で,平衡定数の式に代入すると,
1.5 (単位なし)
2.00+2x
V
0.80
0.80 +1.80 +2.40
2.00
+2x
[c]²
[A][B] 1.00-xx 2.00-x
V
V
-=4.0
度
a
5x=1
x=0.20(mol)
よって, A は 1.00-x=0.80 (mol), Bは2.00-x=1.80(mol),
※⑥(次ページ)
C は 2.00+2x=2.40 (mol) となり, Aのモル分率は,
-=0.16
(3) Aを1.10mol加えた後, Aがy [mol] 反応して平衡状態に達した
とすると.
A + B2C
2.50
1.10
(mol)
初め
加えた量
(mol)
-y
変化量
+2y
[mol]
3.60-y
平衡時
3.00+2y [mol]
温度は T〔K〕で一定であるから, Aを1.10mol加える前の平衡定
-y
3.60-y
[C]2
Ks=TA][B]
3.60
数の値と, 新たな平衡状態における平衡定数の値は等しい。 容積は
V〔L〕であるから,
=
3.00 \2
V
2.50 3.60
X
V
V
Aを1.10mol加える前
(3.00+2y)2
1= (3.60-y)²
両辺の平方根をとって,
3.00
0
3.00+2y -=1 (負号は捨てる)
3.60-y
よって, A は 3.60-y=3.40 (mol)
/3.00 +2y\2
3.00+2y)
V
3.60-y 3.60-y
V
V
新たな平衡状態
y=0.20(mol)
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自分で計算していたのですね!
ありがとうございました!