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化学 高校生

丸がついている最後の問題の解答なのですが、線が引いてあるところ(3枚目)のV1とV2の濃度の指数ってなぜ分かるのでしょうか? たしか実験で求めるものでしたよね?この反応は素反応だからとか覚えるんでしょうか?

(2) KをK, を用いて表せ。 4. 次の文章を読み、以下の設問 (1)~(3)に答えよ。 高温におけるヨウ化水素の分解反応と生成反応は,次の式 ② で表され る。 物質量 [mol] 1.4 1.2 1 0.8 0.6 物 0.4 0.2 2HIH + Is この反応に関する2種類の実験を行った。 なお, 室温においては,HI の分解反応と生成反応は,いずれも進行しないとする。 実験1 室温において, HI のみが1.2mol入っている体積が5.0Lの密 閉された容器がある。 容器内を一気にあたため, ある一定の温度 Ti [K] に保持したところ反応が進行した。 温度が Ti [K] になった時刻を 反応開始時刻 0 分とし, そこから時刻分までの HI の物質量の時間変化は 図2に示す結果となった。 なお, 温度 T1 [K] では, HI, Hz, Iz はすべて気体 である。 この実験では, 容器の体積は、図2の時刻 0分から時刻分まで, 変化しないとする。 実験2 室温において, H2 と I が 1.5mol ずつ入っている体積が10.0Lの密閉 された容器がある。 容器内を一気にあたため,実験1 と同じ温度 T] [K] に保 持したところ, 反応が進行した。 温度がT] [K] になった時刻を反応開始時刻 0分とし、 各成分の物質量の時間変化を観測した。 なお, 温度 Ti [K]では, HI, H2, Iz はすべて気体である。 この実験では, 容器の体積は変化しない とする。 Ea RT (1) 実験1において, 時刻分に見かけ上、 反応が止まっているような状態 になった。 図2における時刻分から時刻た分まで, HI の物質量はどのよ うに変化するか。 解答用紙のグラフ Aに実線で描け。 また, 時刻 0分から時刻を分まで, H2 の物質量はどのように変化するか。 解答用紙のグラフBに実線で描け。 (2) 実験2において, 時刻ち分に見かけ上, 反応が止まっているような状態 になった。 時刻 0分から時刻な分(ただし, た>た) まで, HI の物質量はどの ように変化するか。 解答用紙のグラフCに実線で描け。 また, 時刻 0分から時刻を分まで, Iz の物質量はどのように変化するか。 解答用紙のグラフDに実線で描け。 (3) 実験1で, 反応開始からた分経過した後に, 容器内の温度をT] [K] に保ち つつ, 容器は密閉したまま、ゆっくりと容器の体積を減少させた。このとき 式②の平衡はどうなるか。 次の(a)~ (c)の中から適切なものを選び, 記号で答 えよ。 (a) HI が減少する方向に移動する。 (b) HI が増加する方向に移動する。 (c) どちらにも移動しない。 5. 次の文章を読み、以下の設問 (1)~ (3)に答えよ。 化学反応の反応速度定数k は, 活性化エネルギーE[J/mol], 絶対温度 T [K] と気体定数R [J / (mol・K)] を用いて, 式 ③ のように表すことができる。 k=Ae RT ここで, A は頻度因子とよばれる定数である。 式③の両辺の自然対数(底をe とする対数) をとると, 式④になる。 logek=-- +log. A t₁ 時刻 [分] 図 2. HIの物質量の時間変化 0 0 〈解答用紙の図〉 0.8 量 0.6 質 0.4 物 0.2 グラフA (HIの時間変化) 1.4 1.2 物質量 [mol] 0 1 0.8 量 0.6 04 物 0.2 物質量[mol] 0 グラフ B (H2の時間変化) 1.4 1.2 '0 2 E 1.5 0 1 物 0.5 0. 41 |時刻 [分] グラフCHIの時間変化) 2.5 物 0.5 2 時刻 [分] ts 時刻 [分] 1₂ fa 時刻 [分 1₂ グラフD(I2の時間変化) 2.5 2 1.5 1 ta ta 式③ は logokが今に対して、傾きで直線的に変化することを示している。 HIの分解反応 (2HI- Hz + Is) における, 温度 T [K] と反応速度定数k [L/(mol・s) ]の関係は, 表2および図3のようになる。こ

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