課題　1.

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1 課題　1

2 この条件下での平衡定数は、 　　　　ln K ＝　－ ΔrGo / (R T) 　　　135.2×103 　　　　　　　＝　－ 　＝－8.13 　　　　　　　　　　　　 8.31×2000 　　　　従って、　K = e-8.13 = 2.95×10-4 [-] 　　　　　　　　　　　　　　 　α3/2 p1/2 例題7・2と同様に K　= 　　と近似でき、 21/2 　　p = 200 [kPa] = 2 [bar] であるから、　K　= 　α3/2 　　よって、　α　＝　4.41×10-3 1 　　O2 のモル分率は　(α/2) / (1+ α/2) =

3 課題　２

4 課題　３

5 与えられたデータから 　　1/T ln K となり、これをプロットすると右図になる。 良好な直線関係が得られており、 傾きは 2.44×104 [K] である。（最小二乗） よって式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　より、 3 ΔrH = －(24.4×104) × 8.31 = －202.7 ×103　[J mol-1] = －203 [kJmol-1]

6 （別解）　　p. 219 「探求」より、 ln K ＝ a + b (1/T) + c (1/T)3 　・・・・①　　とかける　　　　　　　　　　　　　　　　　　 与えられた条件を①に代入すると、 ln （4.0×1024） ＝ a + b (1/300) + c (1/300)3 　・・・・② ln （2.5×1010） ＝ a + b (1/500) + c (1/500)3 　・・・・③ ln （3.0×104） ＝ a + b (1/700) + c (1/700)3 　・・・・④ 計算して整理すると 　　56.6 ＝ a + (3.33×10-3) b + (3.70×10-8) c 　・・・・⑤ 23.9 ＝ a + (2.00×10-3) b + (8.00×10-9) c 　・・・・⑥ 10.3 ＝ a + (1.43×10-3) b + (2.92×10-9) c 　・・・・⑦ ⑤－⑥　　32.7　＝ (1.33×10-3) b + (2.90×10-8) c 　・・・・⑧ ⑤－⑦　　 ＝ (1.90×10-3) b + (3.41×10-8) c 　・・・・⑨ ⑧×1.90－⑨×1.33 　　　32.7×1.90－46.3×1.33 ＝ （2.90×1.90－3.41×1.33） ×10-8 ×c ・・・・⑩ 0.551 ＝ ×10-8 ×c　　　∴ c ＝ 5.65×107 [K3] b ＝ 2.34×104 [K]

7 ここで、ファントホッフの式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　が成り立つ ln K ＝ a + b (1/T) + c (1/T)3 　・・・①　より、T = 500 [K]　では、 左辺　＝ b + 3c (1/T)2 ＝(2.34×104 ) + 3×(5.65×107)×(1/500)3 ＝2.34×104 [K] d ln K したがって、　ΔrHo ＝－ ×R d(1/T) ＝ －(2.34×104)×8.31　＝ －194.4 ×103 [J mol-1] ＝ 190 [kJ mol-1]

8 課題　４

9 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　を用いて計算する 25℃（T1)、100℃（T2）における平衡定数をそれぞれK1, K2とすると、 　　　　　　ln (K2/K1) ＝ －ΔrHo / R × (1/T2 －1/T1) 　　　　　　より、 ln K2 ＝ ln K1 －ΔrHo / R × (1/T2 －1/T1) 　　　　　　T1 = 298 [K] K1 = T2 = 373 [K] , R = [J K-1 mol-1 ] ΔrHo ＝ 2 ΔfHo(NO2) － ΔfHo(N2O4)　　　　　　　　　(p. A43 表2・7) 　　　　　　　　　 ＝ 2×(+33.18)－(+9.16) ＝　57.20 [kJ mol-1] 　を代入して、 　　　　　　 ln K2 ＝ln (0.148) －(57.20×103)/8.31×(1/398－1/298) ＝　2.73 　　　　　　したがって、　 K2 ＝　15.3　[-]