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2024年度
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科報ツ
化学
問題
同志社大学部個別日程
(4) 下線部(b) に関連する次の文を読み, 問い (i) ~ (vi) に答えよ。
ただし、物質はすべて気体として存在し、容器内の全圧は反応によっ
て変化しないものとする)
水素とヨウ素の反応は次のように表される。や
H2 + l2 2HI
この反応は正反応と逆反応が同時に進行する(き) 反応である。
水素分子(H-H),ヨウ素分子(HI), ヨウ化水素分子(H-I)の結合
エネルギーがそれぞれ 432kJ/mol.149kJ / mol, 295kJ / mol である
ので、この正反応の反応熱は水素1mol あたり (ㄑ)KJである。
正反応の反応速度(水素が消費される速度)をv,逆反応の反応
速度(水素が生成する速度)をv2 とすれば,
v1 = k][H2][I2]
③
徳院えて加する
V₂ = k₂ (†)
(4)
と表される。ここで [X] は物質Xの濃度 [mol/L] を表す。 また k1
およびはそれぞれの反応の反応速度定数である。
0.100 molの水素と0.100 molのヨウ素を容積が1.00Lの容器に閉
じ込め、温度を一定に保ったところ, 混合してからはじめの200秒の
間に水素の濃度が図2のように変化した。 しかしながら時間が十分に
経過すると,水素とヨウ素の濃度はいずれも0.020mol/Lとなりそれ
以降は変化しなかった。このような状態を平衡状態と呼び、反応②の
平衡定数 Kと反応速度定数 k および k2 の間には次のような関係式が
成り立つ。
K =
(こ)
(i) ⑤
同志社
「け」は、[HI]^2……(5)式。
□「こ」は画像参照🙇