体積10Lの容器に1.0molの四酸酸化二窒素を封入し、温度を47℃に保ったところ、四酸化二窒素の物質量の50％が二酸化窒素になり平衡状態になった。この平衡反応はつぎの式$\eqref{aa}$で表される。 \[\text{N}_2\text{O}_4\rightleftarrows2\text{NO}_2\tag{1}label{aa}\] なお、これらの気体は理想気体とする。以下の各問いに答えなさい。

• 問1　四酸化二窒素を封入してから平衡状態になるまでの、容器内の気体の色の変化として最も適切な記述をa～fの中から一つ選び、解答欄の記号にマークしなさい。
  • a．封入したときは無色であったが、徐々に変色して、平衡状態で赤褐色になった
  • b．封入したときは無色であったが、いったん赤褐色に変化し、その後、色は薄くなって平衡状態で無色になった
  • c．封入したときは濃い赤褐色であったが、いったん無色になり、その後、変色して平衡状態で薄い赤褐色になった
  • d．封入したときは濃い赤褐色であったが、徐々に色が薄くなり、平衡状態で無色になった
  • e．封入したときは濃い赤褐色であったが、徐々に色が薄くなり、平衡状態で薄い赤褐色になった
  • f．封入してから平衡状態になるまで、濃い赤褐色のままであった
• 問2　この平衡状態における濃度平衡定数$K_c$〔mol/L〕として適切な値をa～fの中から一つ選び、解答欄の記号にマークしなさい。
  • a．0.050
  • b．0.20
  • c．0.50
  • d．1.0
  • e．2.0
  • f．5.0
• 問3　この平衡状態の容器に、さらに四酸化二窒素50mo1を加えて47℃で再び平衡状態にした。このときの二酸化窒素の物質量〔mol〕として適切な値をa～fの中から一つ選び、解答欄の記号にマークしなさい。
  • a．2.5
  • b．3.0
  • c．3.5
  • d4.0
  • e．5.0
  • f．6.0
• 問4　問3の平衡状態における気体の全圧〔Pa〕として適切な値をa～fの中から一つ選び、解答欄の記号にマークしなさい。
  • a．$4.0\times10^5$
  • b．$8.0\times10^5$
  • c．$1.2\times10^6$
  • d．$1.6\times10^6$
  • e．$2.0\times10^6$
  • f．$2.4\times10^6$
• 問5　問3の平衡状態における圧平衡定数$K_p$〔Pa〕として適切な値をa～fの中から一つ選び、解答欄の記号にマークしなさい。
  • a．$2.0\times10^5$
  • b．$5.3\times10^5$
  • c．$6.7\times10^5$
  • d．$1.2\times10^6$
  • e．$1.6\times10^6$
  • f．$2.0\times10^6$