Question

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この問題の2番がよくわかりません｡よくわからない部分の解説にカッコをしてます｡

62 第3編 物質の変化
115 〈NO2とNO の平衡〉 ★★
褐色の気体NO と無色の気体N2O4 は, 0~140℃の範囲において①式で示すような
平衡関係が存在する。
N2O4 (気) 2NO2(気) ...... ①
この混合気体を用いた実験1,2について,次の各問いに有効数字2桁で答えよ。
(実験1) この混合気体を2本の試験管に入れ,
>
右図のように連結した。 この試験管をそれぞれ氷
水および熱湯に浸して色の変化を観察したところ,
高温側の気体の色が濃くなった。
(0
(実験2) ピストン付き容器に0.010molのNO00~00
を入れ、容器内の温度を67℃ 容積を1.0Lに保
ったところ, ①式で示すような平衡が成立し
合気体の圧力は4.6 × 10'Paを示した。 貴
(1) 実験1から考えて, ①式の正反応は発熱反水
応, 吸熱反応のいずれか。 また, その理由を簡
単に説明せよ。
熱湯
(2)実験2において, N2O4の解離度はいくらか。 また, 67℃での①式の圧平衡定数
K を求めよ。(気体定数R = 8.3 × 10 Pa・L/(K・mol)とする。
D01
($)
(3)67℃に保ったまま、ピストンをゆっくり押して混合気体の圧力を 9.0×10 Pa と
した。このときのN2O4 の解離度はいくらになるか。
R
(早稲田大 (改)

とを解離とい
い,物質がどの程度解離したかを示す割合を解離度
という。実験2でのN2O4の解離度をαとおく
N2O42NO 2
(平衡時) 0.010 (1-α)
0.010×2a (t) 0.010 (1+a) (mol)
平衡混合気体についてPV=nRT を適用して、
4.6×10×1.0=0.010 (1+α) ×8.3×10×340
a=0.63 CBRIC 0 I (S) TO
平衡時の混合気体の全圧をP, N2O4, NO2 の分圧
をそれぞれPN204, PNo2 とすると,
それぞ
1-a
PN204 =
-P [Pa〕, PNo2=-
1+α
JRX 2a
1+a
-P[Pa〕
4a²
PNo22
(1+α)21
-P2
4a²
Kp=
=
-P......1
PN204
1-a
1-a²
・P
1+α
=
4×0.632
1-0.632
×4.6×10≒1.21×10 [Pa]