問三の問題なのですが、僕は、700℃という高温にしたときに物質の熱運動が盛んになり、圧力が大きくなるので、総物質量が小さくなる右の方向に反応がより進むと思ったのですが、この考え方のどこがダメなのか教えていただきたいです

4 (配点 20点) 問: 次の文を読み, 問1~ 問7に答えよ。 ただし, 物質はすべて気体状態で存在し, 理想 気体としてふるまうものとする。 密閉容器に窒素と水素を触媒とともに封入し高温にすると、次の式①の反応が起こっ てやがて平衡状態に達する。この反応の正反応は発熱反応であることが知られている。 N2 + 3H2 + 2NH3 Cor-ORA ① 問1 式①の反応で触媒を用いる場合、触媒を用いない場合と比べてその値が大きく なるものを,次の(ア)~(オ)のうちからすべて選び、その記号を記せ。ただし,式. ①の反応は定温定圧のもとで行われるものとする。 (ア) 正反応の反応速度 (ウ) 逆反応の反応速度 (正反応の活性化エネルギー (エ) 逆反応の活性化エネルギー (オ) NH3 が1mol 生成するときに発生する熱量 問2 平衡の移動について述べた次の文の空欄 あ に適する語を記せ。 Com ある反応が平衡状態にあるとき,濃度・圧力・温度などを変化させると,その影 響を和らげる方向に反応が進み, あらたな平衡状態となる。これを あ の原 2 理という。 -59- ルシャトリエ

問3.問4.について解説がないため教えていただきたいです

第六間 次の文章を読み, 間 1~5に答えよ。 [解答番号 20 29 酢酸エチル合成の実験として、以下の操作を順に実施した。 操作1 酢酸 2mL, エタノール2mLおよび 濃硫酸 0.5mL を試験管に入れた ガラス管 ゴム栓 操作2: さらに試験管に沸騰石を入れたのち, 右 図に示す反応装置を用いて, 80℃の水浴 中で5分間加熱した。 水浴 酢酸 エタノール 濃硫酸 (80°C) -沸騰石 操作3 試験管を装置から外し, 十分に冷却した のち、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を 少しずつ加えた。 -バーナー 操作反応液をよく振り混ぜたところ,二層に 分離した。 次に、酢酸エチルと同じ分子式をもつエステルA~Cを用いて, 以下の実験を順に 実施した。 実験1:A~Cを加水分解後,塩酸を加えたところ, AからはDとEが,Bからは EとFが,CからはとHがそれぞれ生成した。 実験2D,FおよびHは中性の化合物で,Dはヨードホルム反応が陽性であった FとHは陰性であった。 実験3Eとは酸性の化合物で,Eにフェーリング液を加え熱したところ,赤色 沈殿を生じた。 18 1 操作1~4において、エタノールに代えて、 酸素原子が同位体のエタノー ル C2H5OH を用いた場合,下記の反応式における生成物 【ア】 および 【イ】 として, 【ア】はA群から, 【イ】はB群から最も適切なものをそれぞれ選べ。

④と②がだめなのはなぜですか？

中で平衡状態にある。 この反応の熱化学方程式は式 (1) で表される。 3 可逆反応 2NO2(気)N204 (気)が透明なピストン付きの密閉容器 この①~⑤の操作を行ったとき, 容器内の気体をピストンの側面から見た とき,色が濃くなるのはどれか、 2つ選べ。 ただし, 解答の順番は問わな い。 20 21 ※ 03.0 2NO2(気)=N204 (気) + 57.5 kJ …(1) 080 [nom] ① 圧力を一定に保ったまま, 温度を上げる。 ②温度を一定に保ったまま、圧力を上げる。 ③ 温度と圧力を一定に保ったまま, 反応に無関係な気体を加える。 ④温度と体積を一定に保ったまま、反応に無関係な気体を加える。 温度と圧力を一定に保ったまま, 触媒を加える。(D) Vom)

硫化水素を硫酸銅(Ⅱ)水溶液に通じると、 CuSO4 + H2S →CuS + H2SO4 H2Sが弱酸で、H2SO4 は強酸ですか？ そしたら、弱酸の遊離の逆反応が起こっている（？）のですが、大丈夫なのですか？

bの解説でN2O4,NO2の物質量は(ⅰ)と同じとありますがなぜですか...？全体の圧力が不変なためアルゴンを注入するとそれぞれの圧力も変化してしまう為、物質量も変化すると思いました。教えて頂きたいです。よろしくお願い致します。

問8 四酸化二窒素が分解して二酸化窒素になる気体反応は可逆反応である。 この2種類の気体 の平衡は低温になると四酸化二窒素の割合が増加し, -11.2℃以下の温度では四酸化二窒 素のみが結晶として析出するとする。 体積可変の容器に二酸化窒素を封入してある圧力の 下,温度を27.0℃に保った。 平衡が成立するのに必要な時間が経過したところ, 四酸化二 窒素の物質量と二酸化窒素の物質量が同じであった。このときの平衡状態を 「状態(i)」 とす る。 次の問い(a)~(C)に答えなさい。 (a) 「状態(i)」から温度を保ったまま、体積を1.0Lまで減らしたところ、 全圧が増加して新 しい平衡状態となった。 このときの平衡状態を「状態(ii)」 とする。 「状態 (ii)」 では四酸化二窒 素の物質量が二酸化窒素の物質量の3倍であったとすると、 「状態(i)」 の体積は何Lで あったか。 最も近い値を①~⑥の中から一つ選びなさい。 ただし, 「状態(i)」 および 「状態 (ii)」 では四酸化二窒素と二酸化窒素は液化していない。 12 L ①5.0 4 6.5 ② 5.5 ⑤ 7.0 ③ 6.0 (6) 7.5 2 (b)「状態(ii)」から温度, 全圧を変化させずにアルゴンガスを注入し、体積を「状態(i)」と同じ にした。このときのアルゴンの分圧は「状態(i)」の全圧の何倍であるか。 最も近い値を ①~⑥の中から一つ選びなさい。 13 倍 ① 1.0 ④ 4.0. ② 2.0 5 5.0 ③ 3.0 6 6.0 (人)

問題文で低温になると四酸化二窒素の割合が増加するとあるのですがなぜそうなるのかわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願い致します。

問8 四酸化二窒素が分解して二酸化窒素になる気体反応は可逆反応である。 この2種類の気体 - の平衡は低温になると四酸化二窒素の割合が増加し, 11.2℃以下の温度では四酸化二窒 素のみが結晶として析出するとする。 体積可変の容器に二酸化窒素を封入してある圧力の 下, 温度を27.0℃に保った。 平衡が成立するのに必要な時間が経過したところ、四酸化二 窒素の物質量と二酸化窒素の物質量が同じであった。このときの平衡状態を「状態(i)」とす る。 次の問い(a)~(C)に答えなさい。

元の化学反応式と左辺、右辺が反対で可逆反応だから右から左で考えればいいのかと思いマイナスから➕にして答えと一致したのですが合ってますか？

第2問 次の問い (問1~4) に答えよ。(配点 20 ) 問1 植物は、光合成により二酸化炭素 CO2 と水H2O からグルコース C6H12O6 と酸素 O2 を生成する。 この反応の化学反応式と反応エンタルビーは,次の式 (1)で表される。 6CO2(気) +6H2O (液) C6H12O6 (固) + 602 (気) AH=Q(kJ) (1) 逆 この反応の反応エンタルピー Qは何KJ か。 最も適当な数値を,後の①~⑥ のうちから一つ選べ。 ただし, CO2(気) H2O (液), C6H12Og (固) の生成エン タルピーは,それぞれ表1に示す値とする。 7 kJ 表1 各物質の生成エンタルピー (kJ/mol) →CO2-394 CO2(気) -394 →H2O -286 H2O ( 液 ) -286 72 C6H12O6 70124 C6H12O6 (固) -1274 ①-2806 ④ 594 ②-1954 -594 1954 60 + 60+ 6C02 6C+602+6H2+306CO2+6H2O 2806 286 -394 +) 6H24302 +61420 (-286x6) 1786 -2356 -170 -16C+6F2+302C6H12O6 (-1374) CO ○ +40 602 →6c02+6H2O-C6H12O6 C6H12O6+602→6CO2+6F20 +128 28. -10- 2806 -2806

（5）の考え方がわからないです

第1講 化学平衡ルシャトリエの原理 §I 化学平衡 問 水素H2とヨウ素 I2 の混合気体を密閉容器内で加熱すると、 その一部がヨウ化水素 HI となり、やがて次に 示すような平衡状態に達する。 H2(気) + I2(気) 2HI (気) △H=-9kJ... ① 化学反応の速度と濃度の関係を表す式を 「反応速度式」 と言い、その比例定数を 「反応速度定数」 と言 う。 ①式の正反応の反応速度をV1 反応速度定数を k」とし、 ①式の逆反応の反応速度をV2、 反応速度定数 をk2 とする。 v1 は H2 と I2の濃度の積に比例し、 V2 は HI の濃度の2乗に比例することが知られている。 次 の間に答えよ。 (1) 平衡状態とは、 正反応と逆反応の反応速度が等しく、見かけの上では反応が停止している状態である。 こ れを踏まえ、 ①式の濃度平衡定数K をk」 とk2を用いて表せ。 (2) 一定温度T [K] に保たれた容積 V [L]の容器に、 1.50molのH21.80molのI2を入れ反応させた。 1式に示 される平衡状態に達したとき、 容器内の12の物質量は反応開始時の 30.0%になっていた。 この温度におけ る濃度平衡定数K。 の値を有効数字2桁で求めよ。 (3)(2)の平衡状態に、 0.30molのH2を加え、新たな平衡状態に達したとき、 容器内に存在する気体のそれぞ れの物質量[mol] を有効数字2桁で求めよ。 (4) (3)の平衡状態から容器内の温度を変えると、 新たな平衡状態に達し、 容器内のH2 は 0.45mol となった。 この温度における濃度平衡定数K。 の値を有効数字2桁で求めよ。 (5)(4)では、容器内の温度をどのように変えたものと考えられるか、そのように判断した理由ととも せよ。 穹

(5)のカの求め方がよく分かりません。 あと(６)のオレンジで印のつけてあるv’1>v’2のところで平衡2の方が1よりアンモニアは少ないからアンモニアを分解する逆反応v’2がv’1より大きくなってv’2>v1と考えることもできませんか？

問2 次の文章を読んで, 設問 (1)~(6)に答えよ。 7mol 3mal 窒素 N21.0mol. 水素 H2 3.0molの混合気体を少量の四酸化三鉄 FeO』とともに容 積可変の密閉容器に入れ、 ある温度で反応させると, 式 (1) の反応が起こり, アンモニ アNH』 が生じた。 2mol N2 + 3H2 2NH3 チュ Ett (1) 2コ 容器内の圧力をP 〔Pa] に保つと、 混合気体中の物質量の比がN: H2: NH3 =1:3: 2になったところで平衡状態となった (平衡状態1とする)。 また,平衡状態における各気体の分圧をPNa. PH, PN4 とすると,圧平衡定数 K, は 式 (2) のようになり, P1 を用いてK を表すと式(3)のようになる。 (PNH) 2 K₁ = PN2X (PH2 ) 3 ア [ウ Kp= P1 イ 平衡状態1から温度を一定に保ったままで, 圧力を Pi 〔Pa] よりも 設問(5) 空欄 ク にあてはまる整数を記せ。 設問(6) 平衡状態における正反応によるNH』の生成速度を11. 逆反応による NH3 の分解速度をvi', 平衡状態2における正反応による NH3の生成速度をV2, 逆反応によるNH の分解速度を vzとする。また,平衡状態1から平衡状態 2に変化する過程でのある時間における正反応によるNH3 の生成速度を Ut, 逆反応による NH3 の分解速度を ur' とする。 次の(a)~(c)に示した反応速 度の大小関係を等号もしくは不等号を用いて表せ。 (a) (b) vi v₂ (C) vt v2 平 1→2 平衡状態では 1→ 2 (2) →正 NH ←反応 (3) NHD減らす反応の 方が速い 正反と反の亜同じ ひび NHS だんだん NHSの増える 速度 ひこぴ ひとくひと ひとつひ 平衡2の方がより NH ひょうひ エ(高い低い) P2 〔Pa] に保つと,平衡がオ(右左に移動し,N2, H2, NH3 の 物質量の比が1 カ 1になったところで新たな平衡状態となった (平衡状態 2 とする)。 P1とP2 の間には式 (4) の関係が成り立つ。 P2= -P1 (4) ク 設問 (1) 式 (1) のアンモニアを合成する方法の名称を記せ。 設問(2) 平衡状態1 における NH3 の物質量を有効数字2桁で記せ。 設問(3) 空欄 ア ~ ウ にあてはまる整数を記せ。 設問 (4) 空欄 エ オ に括弧内の語句のいずれかを記せ。 い ひょうひょ

構造決定の問題で、写真3枚目の左上の文でFはヒドロキシ基とカルボキシ基を持ちと書いてありますがヒドロキシ基はヨードホルム反応があることにより存在すると分かったのですがカルボキシ基はどの部分から存在すると解釈できるのか分からないです。教えて頂きたいです。

もう 36 2016年度 化学 3 東北大 理系前期 東北大 理系前期 実験 2 炭素,水素,酸素原子のみから構成される, 分子量 400以下の化合物があ る。化合物Aには,シスートランス異性体が存在する。 また,化合物は,不 斉炭素原子を2つもつ。 以下の文章と、実験1から実験 8に関する記述を読み, 問1から問に答えよ。 構造式は下記の例にならって書け。ただし、置換基のシ スートランス配置および不斉炭素原子の存在により生じる立体異性体は区別しな くてよい。 (例) -CH C -CH2CH2- -CH=C-CH3 $1 OH CH3 H3C 炭素-炭素二重結合をもつ化合物に対して, 適切なルテニウム錯体を触媒とし 作用させると, 二重結合を形成する炭素原子が組み換わった化合物が生成す る。この反応はメタセシス反応とよばれ, シス体, トランス体のいずれのアルケ ンでも進行するが, ベンゼン環では進行しない。 ①式に3-ヘキセンとエチレン から 1-プテンが生成するメタセシス反応の例を示す(エチレンおよび生成物中の エチレン由来の炭素原子を太字で示している)。 ①式の反応は, 可逆反応であ り,一定時間後には平衡状態に達する。 この反応を, 3-ヘキセンとこれに対し て過剰な量のエチレンを用いて行うと, 反応が右向きに進むように平衡が移動 し, 3-ヘキセンの大部分を1-ブテンに変換することができる。 2016年度 化学 37 化合物Aを,適切なルテニウム錯体の存在下に, 過剰な量のエチレン と接触させると, メタセシス反応が起こり,化合物 B, C が生成した。 化 合物 B は分子量 90 以下であり, 問2に示す方法でポリビニルアルコール に導くことができた。 化合物 Aに対して、適切な触媒を用いて水素を付加させたところ、分 実験 3 子量が2.0 増加し,不斉炭素原子を3つもつ化合物Dが得られた。 実験 40.1molの化合物Aに対して、十分な量の水酸化ナトリウム水溶液を加 えてエステル結合を加水分解したのち,希塩酸を加えて酸性にしたとこ 酢酸および化合物 E, F,G 0.1molずつ得られた。 化合物Eは不 斉炭素原子をもたないが,化合物Fは不斉炭素原子を2つもち、化合物 Gは不斉炭素原子を1つもつことがわかった。 実験 50.1molの化合物 D に対して, 十分な量の水酸化ナトリウム水溶液を加 えてエステル結合を加水分解したのち, 希塩酸を加えて酸性にしたとこ 酢酸および化合物 E, F, Hが0.1molずつ得られた。 化合物 Hは不 斉炭素原子を1つもつことがわかった。 実験 6 化合物 Eは塩化鉄(ⅢII) 水溶液と反応し、 紫色を示した。 また、 化合物 E は、 問3に示す方法でアニリンから合成することができた。 3-ヘキセン CH3CH2CH=CH-CH2CH 3 ルテニウム CH3CH2 -CH2CH3 錯体 *CH HC ① + H2C=CH2 エチレン H2C CH2 1-ブテン 実験7 化合物Fにヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱したところ, 不斉炭素原子をもたない化合物のナトリウム塩と黄色沈殿が, 1:1の 物質量の比で得られた。 化合物 G をガラス製の試験管にとり, アンモニア性硝酸銀溶液を加え て穏やかに加熱したところ, 試験管の内側に銀が析出した。 この際,化合 物Gは酸化され, 化合物 I の塩を与えた。 実験 8 実験1 化合物 A174mg を完全に燃焼させたところ, 二酸化炭素 418mg と水 108mg が生成した。