- ベストアンサー
化学平衡
平衡定数は温度さえ一定であれば一定ということは、例えばK=[NO2]^2/[N2O4]が温度一定なら一定だから外からＮＯ２を加えても長時間たつとNO2とN2O4の濃度比は加える前と一定であるといえるのでしょうか？？？？
- inhisownhand
- お礼率6% (60/978)
- 化学
- 回答数3
- ありがとう数0
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
仮に１Ｌの容器の中にＮＯ２が１ｍｏｌ、Ｎ２Ｏ４が１ｍｏｌあって平衡状態になっているとします。 平衡定数Ｋは１です。 外からＮＯ２を１ｍｏｌ加えたとします。ＮＯ２は２ｍｏｌになります。 ２ＮＯ２⇔Ｎ２Ｏ４ですから２ｍｏｌのＮＯ２の一部がＮ２Ｏ４に変わります。ＮＯ２が２ｘｍｏｌ減るとＮ２Ｏ４がｘｍｏｌ増えます。 （２－２ｘ）＾２／（１＋ｘ）＝Ｋです。 これを解くとｘ～０．４です。 Ｎ２Ｏ４～１．４ ＮＯ２～１．２ となります。
その他の回答 (2)
Kが一定ということは、[NO2]^2/[N2O4]が一定ということです。 その一方で、濃度比が一定ということは[NO2]/[N2O4]が一定ということです。 したがってKが一定であったとしても濃度比が一定ということにはなりません。
- RKY
- ベストアンサー率72% (18/25)
その通りです。 N2O4 <-> 2NO2 ですので、質問の通り、K=[NO2]^2/[N2O4]でKが一定の値をとることになります。 NO2を加えると、加えた瞬間はともかく、しばらくたつと N2O4 <- 2NO2 の速度がN2O4 -> 2NO2の速度を上回るようになり、Kの値が温度などできまる条件の値になった時点で、両方の速度が等速になり平衡を保つようになり、濃度比は一定になります。 もちろん分母、分子とも加えた分だけ大きくなっています。
関連するQ&A
- 化学平衡の安定について教えて下さい
NO2を密閉して冷却するとN2O4が増加する化学平衡で 温度変化による平衡安定時間、平衡濃度の関係式を知りたいのですが 濃度が変化する事は解っていますが安定した場合の濃度を算出する式 があれば教えて下さい、また安定する時間（平衡速度）も教えて下さい NO2はN2との混合気体でNO2濃度は1000ppm程度です
- 締切済み
- 化学
- 平衡定数と圧平衡定数
平衡定数K=圧平衡定数Kp×RT^(反応物の係数の和ー生成物の係数の和) ですよね。なのにこのとおりにやったらおかしくなる問題にあたりました。わからず困っています。 N2O4→2NO2で、容器の体積は0.061(L)です。この中で反応させます。 N2O4の解離度をαとして、はじめN2O4を0.002mol用意しておきます。 かい離後はN2O4が0.002(1-α)、NO2は0.004α[mol]ですので まずKpを求めます。全圧を1.013×10^5(Pa)で Kp={1.013×10^5×0.004α/0.002(1+α)}/{1.013×10^5×0.002(1-α)/0.002(1+α)}=4.052×10^5α^2/(1-α^2) これは定義どおりなのでいいんですが、Kを求めたとき、 K=NO2の濃度の2乗/N2O4の濃度＝(0.004α/0.061)/(0.002(1-α)/0.061) ＝8a^2/61(1-α) しかしKpをRT（温度と気体定数で割る）で割ってもKになりません。 1+αが気になります。 いったいどういうことなのでしょうか。 そもそもKpを初めて求めるときも、KとRTを用いて解こうとしたのですが上記のように合わないので答えが全部違いました。 どういうことなのか、私の勘違いをどなたか指摘してください。 お願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 化学平衡
内容積を自由に変えることのできる密閉容器に, n[mol]の四酸化二窒素N2O4を入れて56[°C], 0.540[atm]に保ったところ, 次の解離反応がおこり平衡状態に達した. N2O4⇄2NO2 このとき体積はV[L]であった. 問 この実験を次のa～eのように条件を変えて行うと, 平衡状態における四酸化二窒素の解離度α, 二酸化窒素のモル濃度[NO2]はそれぞれ上記の実験と比べてどうなるか. 上記の実験の場合より大きくなる場合は(↑), 小さくなるときは(↓), 変わらないときは(→), ここに与えられた条件だけでは決まらないときは(？)と記せ. ただし上記の実験は吸熱反応である. a～eにおいて (1)は, はじめにいれる四酸化二窒素の量 (2)は, 温度 (3)は, 全圧または体積 を表す. a (1)n[mol]より増やす (2)56[°C]のまま (3)全圧を0.540[atm]のまま b (1)n[mol]より増やす (2)56[°C]のまま (3)体積をV[L]のまま c (1)n[mol]のまま (2)56[°C]より高くする (3)体積をV[L]のまま d (1)n[mol]のまま (2)56[°C]のまま (3)体積をV[L]より小さくする e (1)n[mol]のまま (2)56[°C]より高くする (3)体積をV[L]より小さくする 解答 解離度, 濃度の順 a(→), (→) b(↓), (↑) c(↑), (↑) d(↓), (↑) e(？), (↑) c,eの濃度[NO2]が解答と合いません. 圧平衡定数をKp, 濃度平衡定数をKc, 全圧をPとすると Kp=[{2nαP/(1+α)n}^2]/{(1-α)n/(1+α)n}P=(4α^2)P/(1-α^2)より α=√{Kp/(4P+Kp)}ー(ア) Kc=([NO2]^2)/[N2O4]より [NO2]=√{Kc(1-α)n/V}ー(イ) また, Kc={(2nα/V)^2}/{n(1-α)/V}=(4nα^2)/V(1-α)ー(ウ) cについて 温度を上げるのでKcは大. n, Vは一定だから(ウ)よりαは大. Kcが大, 1-αが小なので(イ)より, [NO2]は大か小かわからない. eについて 温度を上げるのでKcは大. nは一定,Vは小だから (ウ)よりαは大か小かわからない. (イ)より, [NO2]も大か小かわからない. となりました. 定性的に考えると答えにたどり着くんでしょうか？
- ベストアンサー
- 化学
- 化学反応（平衡定数）について
塩酸HCL(g)1.00molと酸素O2(g)0.40molを20.0Lの容器にいれ、ある一定の温度の保った。反応式4HCl+O2⇔2H2O+2Cl2の反応が平衡状態に達した。平行時において,0.40molのCl2が生成していた。この温度における平衡定数を答えよ。という問題です。 自分の解答、k(平衡定数）＝（0.40)＾2/(1.00×0.40)からｋ＝0.4となってしまうのですが、これは20.0L(容器の大きさ？）を使っていないからというのはわかるのですがどこで容器の大きさを使えばいいのかご教授願いたいです。
- ベストアンサー
- 化学
- 平衡定数の求め方・・・。
ある本に次のように書かれていました。 HA + H2O ⇔ H3O+ + A- の反応の平衡定数 K を求める時、水は溶媒として用いられその濃度は一定な為省略でき、 K=［H3O+］［A-］/［HA］ と表される。 ここで分からない事があります。 1.なぜ水の濃度が一定なのでしょうか？ 2.なぜ水の濃度は省略できるのでしょうか？ （ K=［H3O+］［A-］/［HA］［H2O］じゃないの？？） 3. K=［H3O+］［A-］/［HA］だと平衡定数に mol/l という単位がつくけどいいのでしょうか？ 分かる方教えてください。よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 化学の質問です！！
以下のデータから ｖ＝ｋ[N2O5] として 時間 濃度[N2O5] 平均反応速度ｖ 平均濃度[N2O5] 反応定数ｋ（*１０＾-2） 0 5.02 0.205 4.61 4.45 4 4.20 0.170 3.86 4.40 8 3.52 0.140 3.17 4.42 13 2.82 0.128 2.50 5.12 18 2.18 0.124 1.87 6.63 23 1.56 ある時間で 温度を変えた。その間は一定である。 （320K → T K） 何分から何分の間に変えたと考えられるか？ またその時の温度は 320 K より大きいか小さいか 答えがｋに注目して １３分と１８分の間 で320 Kより高い となっているんですが温度高くして 反応速度下がるってどういうことですか？
- ベストアンサー
- 化学
- 高校化学の化学平衡についての質問です。
シンク状態で容積１Lの耐圧容器にN2O4（四酸化二窒素）0.5mol入れて 320Kに保つと N2O4 ⇔ 2NO2 で示される解離反応が起こり、 平衡状態の時全圧が1.46*10^6Paになりました。（状態１) ここに0.5molのArを入れて十分な時間が経ったとき NO2の分圧、N2O4no解離度は 状態１に比べて （ア）おおきくなる （イ）小さくなる （ウ）そのまま のいずれか。 という問いなんですが、 体積一定、全圧一定なのでArをいれると分圧は下がると思うのですが 答えはともに（ウ）です。 どうしてでしょうか よろしくおねがいします。
- ベストアンサー
- 化学
- 平衡反応についてですが・・・
溶液中の化合物A、B、C、について平衡反応 A＋B＝C において、平衡に達したときの A、B、C、のそれぞれのモル濃度（mol/L）は, x、x、2x、であった。今新たにA、B、C、の初濃度をそれぞれ x、y、０ としたとき、平衡に達した後の Cの濃度はどの様になるか？（ただしｘ＞＞ｙとする） この問題なのですが、最初の濃度平衡定数ｋ＝2x/xx となり、次の濃度 平衡定数も温度が一定であれば同じくなるので、温度一定として ｋ＝C/ｘｙ となるので 2x/xx ＝C/ｘｙとして Cを求めればよいのでしょうか？ 回答は５拓になっていて、０、y/3、y/2、2y/3、ｙ になっているのですが、当てはまらないので 私の考え方が違うようなのです。 誰か分かる方いましたらよろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
