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東海大学化学2013年第1問

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(???)で表される。 N2O4 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