および単位とと
必要ならば次の値を用いよ。 すべての気体は理想気体としてふるまうものとする。
原子量: H=1.00, C=12.0, N = 14.00 = 16.0, A1 = 27.0, P = 31.0, C1 =35.5,
Cr = 52.0,Sn=119, 気体定数 : R = 8.31 × 103 Pa・L/(K・mol), ファラデー定数:
F = 9.65 × 104C/mol, 25.0℃における水のイオン積: Kw = 1.00 × 10-14 (mol/L) 2.
25.0℃におけるアンモニアの電離定数 : Kb = 1.80 × 10-5mol/L, 標準状態 (0℃,
1.01 × 105 Pa) における理想気体のモル体積:22.4L/mol, log10 2 0.301, log10 3 = 0.477
次の文章Ⅰ,Ⅱ を読み, 設問に答えよ。 ただし, 温度による容器の体積変化は無視できるもの
とする。
[mol] を, 解法
と、次の(2)
行った。 こ
1
【2)
I 窒素と水素を混合した気体を,四酸化三鉄を主成分とした触媒を含む容器内において高温高
圧条件で反応させると, アンモニアが生成し,次の(1)式で表される平衡状態に達する。
Lとし、
00 mL
N2 + 3H22NH3
.........(1)
O
容積 10.0Lの耐圧容器を用いて,温度を500℃に保ちながら以下の操作を行った。ただ
し、容器内には常に十分量の触媒が存在し, その体積は無視できるものとする。
に
操作1 容器に窒素 10.0mol と水素10.0mol を入れたのち,一定時間反応させると,(1)式で
表される平衡状態に達し, 容器内の圧力は反応開始時の 80.0%に減少した。
操作2 容器内の混合気体から, アンモニアのみをすべて取り除いたのち, 容器内にさらに窒
素を追加し,一定時間反応させたところ, 再び(1) 式で表される平衡状態に達し, アンモ
ニアの分圧は9.00 × 105 Paとなった。
と
と視
ご
問1 操作1の平衡状態において、窒素の分圧は水素の分圧の何倍か、 解法とともに有効数字
N2+3H22NH3
2桁で答えよ。
10 10
-X
10-x 10-3x
圧力一物質量化
0
20
+2x
-2x
220-22
