Question

、

［ア］でなぜ、v1=v2が成り立たないのでしょうか。
平衡状態においては、正反応と逆反応の速度が一致していると思っていましたが、実際にはどのようなのか教えていただきたいです。

問1 次の文章を読んで、 設問 (1)~(3) に答えよ。
気体のヨウ素 I2と水素 H2 を一定温度, 一定体積の容器に封入したところ、次
のような反応が進みヨウ化水素 HI が生成した。 なお,この反応は可逆反応であ
る。
I2+ H22HI
右向きの反応の進行による単位時間あたりのI2濃度の変化、すなわち12の消
費速度vは,反応速度定数を ki, Iz と H2 の濃度をそれぞれ[Iz],[Hz]とする
と、以下の式で表せる。
4 [I2]
(反応a)
= ki[Iz][Hz]
(式1)
V1 = - At
(⊿t は十分小さい反応時間間隔,⊿[I]は[I2] の変化量を表す。 [I2]
が減少する場合, 01 は正の値をとる。)
HI の濃度が増加すると,左向きの反応が無視できなくなる。 左向きの反応に
よる単位時間あたりのHI濃度の変化,すなわち HI の分解速度 v2 は、反応速度
定数をk2, HI 濃度を[HI] とすると,以下の式で表せる。
4 [HI]
V2
= k2[HI] 2
(式2)
4t
(4[HI]は[HI]の変化量を表す。 [HI]が減少する場合, v2 は正の値を
とる)
V₁ =
しばらくすると反応は化学平衡に達した。
化学平衡の状態では,一つの成分に注目すると、その生成速度と分解速度は等
しい。したがって,I2 の消費速度と HI の分解速度 2 の間に.
ア
(式3)

解答
設問(1) ア.
設問(2)
設問(3)
解説
V2
2
イ.
=
イ.v1:02=1:2より
kz_2[Hz][Iz]
kı
0211
2[H2][I2]
[HI]
[ポイント]
ヨウ素と水素からヨウ化水素が生成する反応の速度と、平衡に関する典型的問題である。
反応速度の定義の仕方が典型例とは違って紛らわしいので、題意をよく読み取る必要があ
る。
CONTE
K=
ウ.
3.0×10-mol/L, 4.0%
k2 の変化: 4倍
理由: 触媒を加えても, 平衡定数は一定の値を保つから。 (25字以内)
設問(1) ア.左向きの反応での12の生成速度は1であり,平衡時では I2 の生成速
SACRISTI
[HI]
[H2] [I2]
V2
度と分解速度は等しいのでv= である。
2
[I2] [H2]:k2[HI]2=1:2 中文
I.
2k₁
k₂
=
[HI]²
tid 300
ウ・工.化学平衡の法則 (質量作用の法則)より,平衡定数は
MARJA
10 12
[HI]2
2k1
[H2] [I2] k₂
設問(2) 平衡状態における [HI]=2y [mol/L] とすると,平衡状態の各濃度は
I₂
+ H2
12HI
平衡時 1.50×10 -y 1.50×10-y
[HI]²
2y [mol/L]

平衡 化学平衡 反応速度 理論化学

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

iam__tom__

I₂の生成量,分解量に注目します。
ある時間t秒間にI₂の生成する量と分解する量が等しいのが化学平衡です。
まず分解する量はそのままv₁tです。

生成速度ですが[HI]という濃度からI₂が生じる速度がv₂でありそれよりも2倍濃い2[HI]からI₂が生じる速度を考えると必然と半分のv₂/2とわかると思います。
よってv₁t=( v₂/2)･tより
v₁= v₂/2となります！

、

ありがとうございます！
回答をいただいた上での解釈としては、以下のようになったのですが、合っていますでしょうか。
2［HI］の分解速度がV2
その1/2の速度で［I2］が生じるから1/2V2。これはこの問題におけるV1で
V1＝1/2V2。

一定時間で生じる物質量は、係数比によるから、式全体に着目したならば、物質の種類を無視して物質量だけで考えたら
2[H2]→2[HI]
に等しくて、
V1=V2になる。よく見かける問題では反応式式全体で考えているからどれもV1=V2となっているだけ
ということですか？