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京都大学2014年化学第2問b
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解説


反応速度論の問題で,二段階の素反応を含む場合に見られる,一見したら矛盾に見える現象を扱っています。順を追って説明してくれているので流れはわかり易いですが,最後のグラフ選択問題は難しい問題だと思います。

問4
キ:
平衡状態では順反応と逆反応の速度が等しくなるので,
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ク:
(3)のvと(6)のv3は同じ速度なので,(6)の[N2O2]を[NO]で表してやります。これらを結びつけるものは(4)の平衡なので,
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問5 ケ:発熱
②に温度を上げると左に移動するとあるので,ルシャトリエより発熱です。

【参考】反応式からの推測(大学生向け)
(4)では順反応に進むと気体の分子数が減るので,エントロピーも減少していると考えられます。つまり,ΔG=ΔH-TΔSでいうところの-TΔSが正であり,これが平衡になるにはΔHは負でなければなりません。つまり発熱です。

問6 コ:う,え サ:あ
コ:
温度が上がると左に移動するということは,平衡定数が小さくなります。つまり平衡定数はTに対して減少関数であり,1/Tに対して増加関数となります。よって,減少している”う”と”え”は排除できます。

サ:
温度上昇とともに低下するということは1/T に関する増加関数ということです。何が増加関数かというと,vの反応速度定数であるkです。k=Kk3であることから,k'をある温度のkだとすると,
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が1/Tに関する増加関数になるので,図2のグラフの上下を足したものが増加関数になっていなければなりません。よって”あ”です。


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テーマ:大学受験 - ジャンル:学校・教育

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