Question

みあ

五番の問題の答えの平衡時で、なんで2で割っているのか分かりません💦教えてください！

°101.〈アンモニア合成の平衡〉
図は、水素と窒素を3:1 の物質量比で混合して平
衛に達したときの,各温度における気体中に含まれる
アンモニアの物質量百分率を表している。 曲線(b)は、
仙媒を加えて圧力を3.0×10'Pa に保った場合の結果
である。次の問いに答えよ。なお, 気体はすべて理想
80
60
40
気体と見なすこと。
/1) 図とルシャトリエの原理に基づいて考えると, ア
ンモニアが生成する反応は発熱反応か, 吸熱反応か。
「発熱,吸熱,判断できない」のいずれかで答えよ。
Vr 工業的なアンモニア合成の反応温度は500°C付近である。図からわかるように低
温でアンモニアの物質量百分率がより高くなるにもかかわらず, 500°C付近で反応さ
せるのはなぜか。理由を簡潔に記せ。
(3) 触媒を加えて圧力を6.0×10' Pa に保った場合の平衡におけるアンモニアの物質量
百分率の温度変化は, 図の曲線(a), (b), (c)のうちいずれか, 記号で記せ。
(4)触媒を加えず圧力を3.0×10'Paに保った場合の平衡におけるアンモニアの物質量
百分率の温度変化は, 図の曲線(a), (b), (c)のうちいずれか, 記号で記せ。
(5) 曲線(b)は, 537°C, 3.0×10'Paで 20%の値をとる。 このとき, アンモニアが
1.0×10°mol 存在するとすれば, 反応前の水素と窒素の混合気体の体積は, 27°C,
3.0×10'Pa で何m°か, 有効数字2桁で記せ。気体定数R=8.3×10° Pa·L/(mol·K)
20
0
200 300 400 500 600 700
1)
温度
COT
(5
[10 同志社大)
% アンモニアの物質量百分率

より,圧力を高くすると気体の分子数の減る方向に
ので, NH3の生成量が増加する。
NH。の生成量は多く。
反応を速くするため!
600°C, 装置のコス
1×107 Pa~3×10'P:
で反応させている。
※2
左辺は Ne1分子と
で合計4分子,右三
(4) 曲線(b)の場合と圧力が同じなので, 平衡は移動しない。なお, 胆妹
がないと反応が遅くなり, 平衡に達するのに時間がかかる。
(5)反応前に N2がx [mol], H2が3x[mol] あるとすると,
N2
3H2
2 2NH3
反応前
3x
0
[mol)
x
平衡時 x-
2
1.0×10
3×1.0×10°
1.0×10° [mol]
3x
2
分子なので,反応が
と気体の分子数が
NH3 が平衡時の 20% なので,
1.0×10°
(x-0.50×10)+(3x-1.5×10°)+1.0×10°.20
x=1.5×10°(mol)
反応前の Ne と Heは合計 4x=4×1.5×10°=6.0×10° (mol) なので、
混合気体の体積を1V[L]とすると,かV=nRT より,
3.0×107×V=6.0×10°×8.3×10°×(27+273)
V=5.0×10*(L)
※3
よって,50m
(※3
1m°=1000L

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

ちゃま

一個のN2と3つのH2で２つのNH3を作るという話です。
つまり2個のNH3を1、0x10＾5mol作るのに
半分のN2、またNH3の3／2倍のH2が必要になるわけです。
その必要分はNH3を構成しているので他の２つからそれぞれ減少するということです。

みあ

分かりました！ありがとうございます☺️