出産前後の痔にはご注意!

1.0Lの容器に約800度でCOとH2Oを封入した所、
次の平衡状態に達した。
CO(気)+H2O(気)⇨⇦CO2(気)+H2(気)
平衡状態において、H2Oは0.4mol、H2は0.2mol
またco2はCOの2倍の物質量が存在していた。

⑴これと同じ大きさの容器に同じ温度で、COを0.6mol、H2Oを0.4molを封入すると、平衡状態では
CO2は何mol生成するか。

この問題の解き方がわかりません。
答え0.24molです。
もしよければ 解説も載せてくださると
嬉しいです。

A 回答 (1件)

状態方程式より、各気体の分圧Pはその物質量nと


P=nRT/V
の関係にあります。
Rは定数で、温度と(容器の)容積は同じですから、RT/Vは一定であり、これをkと置くと
P=kn
と、各成分の物質量と分圧は比例関係で示される。
示された平衡反応の平衡定数は
[二酸化炭素] [水素] / [一酸化炭素][水] ([]は各成分の分圧)
=k{二酸化炭素}k{水素} / k{一酸化炭素}k{水} ({}は各成分の物質量)
>平衡状態において、H2Oは0.4mol、H2は0.2mol
>またco2はCOの2倍の物質量が存在していた。
より、平衡定数=1となる。

COを0.6mol、H2Oを0.4molを封入して、平衡時のCO2の物質量をxとすると
同じ温度であるから平衡定数は等しく、これをxで示すと
k{x}k{x} / k{0.6-x}k{0.4-x} =1
(省略)
x=0.24

ですかね。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
とても わかりやすくて
助かりました。

お礼日時:2017/10/26 12:09

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水のイオン積は[H⁺][OH⁻]=10⁻¹⁴mol/ℓときまっています。

希釈してpH7近辺になると、水のイオン積の方が遥かに大きく、少量の酸や塩基を加えても水素イオン濃度は余り変化しません。

例えばph6.9の弱酸を1000倍に薄める場合、[H⁺][OH⁻]=10⁻¹⁴mol/ℓの関係を使って、単純に計算すると、[H⁺][OH⁻]=10⁻¹⁴mol/ℓはあくまで近似式なので、ph7.xが求まってしまいます。

いくら何でも、弱酸を薄めてアルカリにはなりません。
チャント対数計算しないと上手く求まりません。

少量の酸や塩基を加えて水素イオン濃度が変化したら、酸がアルカリになったり、アルカリが酸になったりと、変な事になってしまいます。

具体的には中性に近い酸・アルカリの希釈問題をやって見る事をお奨めします。
ハマリ所でもあります。

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1.一番端に2個付いたもの
(1,1'-ジクロロ...)
※右端(3番目)についても構造は同じになるので「3,3'-」はこの場合存在しない(数えない))

2.1番目と2番目に1個ずつ付いたもの
1,2-...

3.2番目(中央)に2個付いたもの
2,2'-...

4.1番目と3番目に1個ずつ付いたもの
1,3-...
の4種類

さて本題
単結合の場合、自由に回転できるので

Cl
C-H
H

H
CーCl
H

H
C-H
Cl

上の3つは全く同じものを意味しています。
ですから(4)の構造は1つしかありません。


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