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化学 高校生

(2)がよくわかりません

2倍 なる 上に 2 (5) I 量 で、 反応 逆反応・・・ 反応初期は HI が存在せず, 反応 例題 82 平衡定数と平衡の量的関係 700Kに保った一定容積の容器に水素 1.0mol, ヨウ素 1.0mol を入れたら、次のように反応が起こり平衡に達した。 H2(気) +12 (気) 2HI(気) また、ヨウ化水素 HI の生成量は図のように変化した。 (1) 700K でのこの反応の平衡定数を求めよ。 別の同じ容器に, ヨウ化水素を2.0mol 入れ, 700K に 保った。平衡に達したとき, 水素とヨウ素はそれぞれ何 mol ずつ存在しているか。 考え方 可逆反応αA + 6BcC(a,b, cは係数) が平衡状態にあるとき,各物質の 濃度の間には次の関係が成り立つ。この関係 を化学平衡の法則 (質量作用の法則)という。 [C] K (平衡定数という) [A][B] == 平衡定数を求めるときは,平衡時に存在す る各物質の物質量を正確に把握し,それをモ ル濃度に変換してから、 上式に代入すること。 (1) グラフより 生成したHI が 1.6mol で一 定になっているから,平衡時における各物 質の物質量は次の通りである。 180 第4編 物質の変化と平衡 HI の生成量 2.0 H 1.0 [mol] 0 H2 + 1₂ 2HI 平衡時 (1.0-0.80 ) (1.0-0.80) 1.6 (mol) 反応容器の容積をV[L] として,平衡定数 の式に上記の値を代入する。 1.6 ² [HI] 2 V K 64 [Hz] [I2] 0.20 0.20 V (2) 1.0mol ずつの H2 と I2 から反応が出発し ても, 2.0mol の HI から反応が出発しても、 反応系に存在するHとIの物質量が同一な らば,同温では,同じ平衡状態に到達する。 解答 (1) 64 (2) H20.20mol 12:0.20mol 時間 〔min〕 可逆反応 αA + 衡状態にあるとき. _[C][D] K [A][B] [A]. [B]. [C]. 濃度, a,b,c,d この反応に (1) 生成したので れぞれ1.0mc 物質量は次の H2 反応前 2.0 変化量 1.0 平衡時 1.0 反応容量 HIのモル [H K= [H₂ (Kの から、 (2) 同じ で変 ずつ 物質

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化学 高校生

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10℃のミルク 20g を 70℃のコーヒー160g に加える。 最終的に温度は何度℃になるか? (2つの液体の比熱は 水と同じであると仮定して, 容器の熱容量は無視する。) 水の比熱 1.00 cal/(g°C) である。 第2回スライドを 参考にすること。 P 問2 等温過程 B 断熱過程 _断熱過程 等温過程 V カルノーサイクルについて, それぞれの熱力学的状態と仕事について, 順番に計算してみる。 PV 図にしたがっ て計算する。 A->Bは等温過程, B->Cは断熱過程, C->Dは等温過程, D->Aは断熱過程である。気体は理想 気体の状態方程式を満たす空気であり, 物質量 n = 2.00 mol, 比熱比y = 1.40, 気体定数R= 8.31J/(molk) であ る。 B->Cについて考える。 断熱過程を利用して, 温度を下げる。 準静的に断熱膨張して, 圧力がPB = 6.00 気圧, 体積がVB = 12.0L の状態から変化して,体積Vc = 30.0Lになった。 状態 C の気圧 Pc (気圧) を求めるとPBVE' = PcVd より Pc = 1.66 気圧だった。 1) 状態方程式を使って状態Bの温度 TB [K] を求めなさい。 2) 状態方程式を使って状態Cの温度 Tc [K] を求めなさい。 A->B の等温過程のときの気体がする仕事は WAB=nRTBloge (7) [J] であり, C->D の等温過程のときの気 体がする仕事は Wcp = nRT, loge (72) [J]であった。 A->B のときは等温過程なのでQz = WAB である。 TBVY-1 VC VB TcV2-1 などから得られる =1 Tc となる。 = WAB+WCD Q2 の関係を使うと, カルノーサイクルの熱効率は n = VD VA 3) n を求めなさい。 問3 問1と問2のうち不可逆過程はどちらかを答えなさい。 教科書3-2の43ページ下部を参考にすること。

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