大学入試化学Part3 よろしくお願いします。

質問

自分でやってみたものの解けなかった問題がありましたので、解法よろしくお願いします。

【I.反応容器に酸素を満たし、無声放電してオゾンを発生させたところ、全体の体積が5％減少した。はじめ酸素が60l あったとすれば、何リットルのオゾンが生じたことになるか。但し、反応の前後で気体の温度、圧力はともに変化しなかったものとする。】

で、自分のやり方は
3O2 →2O3
反応前 60[l] 0
後 60*[5/100] 60*[5/100]*[2/3]=2.0・・・[答]

ですが、正答は6.0です。
どうやって計算するかがわかりません。

【II.一定容積の密閉できる容器にXmolの窒素と5Xmolの水素を入れ、触媒の存在下温度一定で反応させたところ、Ymolのアンモニアが生成して平衡状態に達した。反応後この容器内の混合気体の圧力は反応前に比べると[]倍に増大する。】

まぁ、これもIと同じようにやってのですがやはりできませんでした。なんとなくできそうだったんですけど。ギブです。

Part4とあわせてお願いします。

回答No.2

batayann5731 · ベストアンサー

ＡＮｏ.１の者です。

II.について

反応式　　　　　　　 Ｎ2 + ３Ｈ2 ⇔ ２ＮＨ3
反応前物質量(mol)　 X 5X 0
反応後物質量(mol)　X-(1/2)Y 5X-(3/2)Y Y

※↑…NH3がＹmolできたということは、式の係数より、反応前に比べて反応後は、当然Ｎ2が(1/2)Ｙmol,Ｈ2が(3/2)Ｙmol減少した。言い換えればNH3をＹmol作るのにＮ2が(1/2)Ｙmol,Ｈ2が(3/2)Ｙmol必要！

反応前と反応後の物質量の比は

反応前：反応後 ＝ X ＋ 5X ＋ 0 ： X-(1/2)Y ＋ 5X-(3/2)Y ＋ Y

→　6Ｘ ： 6Ｘ－Ｙ

物質量比と圧力比は等しいので、

答え.反応後の圧力は、反応前に比べて (６Ｘ－Ｙ) / ６Ｘ 倍に増大する。　

だと思います☆これであってるかな？

お礼

両方とも正解です！
でも実は今日朝起きてトライしたらできたんですよね、体積が減少した、ってところを考え違いしていたようです。。。。
あとはPart4の二番だけが。今まで解いたことが無い問題なので解法がいまいち思いつきません。

batayann5731さん　ありがとうございました。

回答No.1

batayann5731

I．について
反応式　　　３Ｏ2 →　２Ｏ3
反応前体積　　ｘ
反応後体積　ｘ－ｙ　　(2/3)y

反応後５％減少したので以下の等式が成り立つ
(95/100)x = (x - y) + (2/3)y
ここで x は 60 と与えられているので、代入してyについて解くと、
y = 9
生じたオゾンの体積は(2/3)yなので、(2/3)×9 = 6

答え.６リットル

だと思います！