高校化学 要点・解法ノート
必須

平衡定数から平衡時の量を求める

着眼点変化量を x と置いて表を作り、K の式に代入して解く。解が2つ出たら、物質量が負にならないほうを選ぶ。

例題
1
前項と同じ温度(K = 64)で、\ce{H2} 1.0 mol と \ce{I2} 2.0 mol を反応させた。平衡時の \ce{HI} の物質量を有効数字2桁で。\sqrt{6} = 2.45 とする。
解答
平衡: \ce{H2} 1.0 - x、\ce{I2} 2.0 - x、\ce{HI} 2x \frac{(2x)^2}{(1.0 - x)(2.0 - x)} = 64 4x^2 = 64(2 - 3x + x^2),\quad 15x^2 - 48x + 32 = 0 x = \frac{48 \pm \sqrt{2304 - 1920}}{30} = \frac{48 \pm 8\sqrt{6}}{30} 0 < x < 1.0 より x = \dfrac{48 - 19.6}{30} = 0.947。\ce{HI} = 2x = 1.89 答え 1.9 mol
(検算: 1.89^2 / (0.053 \times 1.053) = 3.58/0.0558 = 64)
確認問題
1
K = 64、\ce{H2} と \ce{I2} を 2.0 mol ずつ入れたときの平衡時の \ce{HI} は。
答え
3.2 mol(2x/(2.0 - x) = 8 より x = 1.6)

「反応速度と化学平衡」の項目

  1. 反応速度の表し方と変える要因必須
  2. 反応速度式の次数を実験データから決める差がつく
  3. 活性化エネルギーと触媒必須
  4. アレニウスの式不要
  5. 平衡定数(化学平衡の法則)必須
  6. 平衡定数から平衡時の量を求める必須
  7. 圧平衡定数 Kp差がつく
  8. ルシャトリエの原理(平衡の移動)必須
  9. 水のイオン積と pH・pOH必須
  10. 弱酸の電離平衡と pH必須
  11. 弱塩基(アンモニア)の電離平衡と pH必須
  12. 共役な酸と塩基の関係 KₐKb = Kw差がつく
  13. 2価の弱酸(炭酸)の段階的な電離差がつく
  14. 緩衝液の pH必須
  15. 緩衝液に強酸・強塩基を加えたときの pH差がつく
  16. 塩の加水分解と pH必須
  17. 弱酸を強塩基で滴定したときの各点の pH差がつく
  18. 指示薬の変色域と電離平衡不要
  19. 溶解度積と沈殿の判定必須
  20. 溶解度積から溶解度を求める差がつく
  21. 硫化水素の電離平衡と硫化物の沈殿不要
  22. ごく薄い酸の pH(水の電離を無視できないとき)不要

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