Question

ゲスト

（4）について、平衡の移動があると圧力を３倍にしたときに、体積が「平衡の移動がなかったとした場合に予想される体積の値３分の一」よりも小さくなるのはなぜですか?

8 化学平衝 57
103 〈アンモニア合成と化学平衡>   3

代素と水素の混合気体を一定の条作の下で適当な衝崩を用いて反応させると。次
の化学反応式にまよりアンモニアが生成する。

Ni(気) 十3Hs(気) 一三 2NHi(気)
いま、愉素と水素を1:3の体積比で混合した

   

気体を10X1O'Pa、30xVPa。60xlpaの o各
ドで種々の温度において反応させ, 平衡に達し 第呈?
たときのアンモニアの人分素を測定して
各回のような結果を得た。これに基づいて以下 今

の各問いに答えよ。

1) 図1に示した曲線a,b,cのうち, 60x

%5 5 4 55 5 問
10' Paでの崩定結果を表す曲線はどれか。 記 回       温 度〔C)

WM/ 出素と水素を体積比 1・3 で混合した気体を。 10 メ107 Pa。ある温度の下で平衡
状態に到達させ, 続いて, 温度を変えたいで、これを30X 107 Paに圧縮すると, 混
合気体の密度〔gL)はどうなるか。下記の(7)こ(⑦の中から該当するものを記号で
べ。また, その理由も簡潔に説明せよ。

(⑦/3 倍になる。     (⑭)3 倍より大きくなる。     (⑰)3 倍より小さくなる。

ルー

(4) (イ) (理由)圧力を3倍にすると, 平衡は気体の
分子数が減少する話方向へ移動するので, 体積は平
衡移動がなかったとした場合に予想される値の1/3
よりもさらに減少する。一方, 気体の質量は, 平衡
の移動にかかわらず常に一定だから, 気体の密度
は, 3倍よりも少し大きくをなる。

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Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

蛇

問題の反応の両辺の気体の総系数が変化するからですね。この反応で圧力を上げると平衡が右に移動し、アンモニアが生成されます。このとき、仮に消費される窒素と水素がそれぞれ1molと3mol分だった場合、生成されるアンモニアは2mol分しかできません。
つまり、反応の前後で全体の物質量が減少するため、予想される体積よりも小さくなります。
一方で容器内の気体同士が反応しない場合は全体の物質量が変化しないため、予想通りに3分の1の体積になります。

ゲスト

回答ありがとうございます。
物質量が減ると体積が減る　というのがまだ理解できないです。そこのところを教えてくださいm(_ _)m
何度も申し訳無いです。

蛇

標準状態で気体は1molあたり22.4Lの体積を持つため、ですかね。
一番簡単な例で反応前後の気体の物質量の変化を考えると、4mol分の気体(89.6L)が2mol分(44.8L)になり、最終的に2mol分(44.8L)減少しています。

ゲスト

理解できました！！
わかりやすく説明いただきありがとうございますm(_ _)m