2 以下の文章を読み、問いに答えよ。 ただし, 原子量は N=14.0, 0=16.0, 気体定
数は 8.3× 10° Pa･L/(mol･K) とする。また、気体はすべて理想気体とする。
常温で無色の気体である四酸化二窒素(N204)は,一部が解離し, 褐色の二酸
化窒素(NO2)と以下に示すような平衡状態にある。 ここで, N2O」の解離した割
合を解離度α(0≦a≦1) とする。
N2O4
2 NO2
気体のモル濃度 [mol/L] を体積 1L 中に占める気体の物質量とすると、N204の
モル濃度を [N204] NO2 のモル濃度を[NO2] として、濃度平衡定数Kc は
Re
1
[NO₂]²
[N₂0₁]
と表せる。 混合気体中の各成分気体のモル濃度はその分圧に比例するので、 気体反
応の場合、濃度の代わりに各成分気体の分圧を用いることができる。 N204 の分圧
NO2の分圧をPNO, として,平衡定数を次式のように表せる
をPNO
(PNO₂)²
Kp
”N₂0
この平衡定数K を圧平衡定数という。
(1) 初期状態として, N2O4 の物質量を C, NO2 の物質量を0とした。 しばらく
放置したところ, N204 が解離して平衡状態に達した。このときの
する。 圧平衡定数 K, を, 全圧 P と解離度αで表せ。
7
a²
40²
①
(1-α)(1+α)
(1-a)(1+α)
2a
1-α
② lup③
P
a²
-P
・P
