化学IIの問題

質問

容積10Lの密閉容器にヨウ素を0.5mol、水素とヨウ化水素をそれぞれ0.8molずつ入れ、温度を650Kに保ったところ、全て気体となり、(1)式に示す様な平衡状態になった。このとき容器内には、ヨウ化水素が1.6mol存在していた。また、同様の実験を、温度を下げて行ったところ、この平衡反応の平衡定数は大きくなった。
(1)式 Ｈ2＋Ｉ2⇔2ＨＩ

問
10Lの容器に、ヨウ素と水素をそれぞれ1molずつ入れて650Kに保ち、平衡状態に達したとき、生じたヨウ化水素の物質量は何molか。

解答よろしくお願いします。

回答No.1

Dr-Field · ベストアンサー

水素0.8mol、ヨウ素0.5mol、ヨウ化水素0.8molだったところ、ヨウ化水素が1.6molになった。すなわち、ヨウ化水素が0.8mol増えた。この時、水素とヨウ素が0.4molずつ消費された(それが使われて0.8molのヨウ化水素になった)のだから、平衡状態においては水素0.4mol、ヨウ素0.1mol、ヨウ化水素1.6molとなっている。
平衡定数は1.6^2/(0.4×0.1)＝64である。

問いで、生じたヨウ化水素を2xmolとすると、平衡状態においては水素とヨウ素はそれぞれ(1-x)molであるから、(2x)^2/(1-x)^2＝64となる。
これを解くと、x=4/3とx=4/5の2つの解が出てくるが、x=4/3は題意に不適であり(∵0≦x≦1になるはずだから)、x=4/5=0.8が題意を満たす。

故に、問の平衡状態においては、ヨウ化水素の生成量は2xに相当する1.6molである。参考までに、その時、水素とヨウ素の存在量はそれぞれ0.2molである。

お礼

ありがとうございます!
実は先日受けた入試問題なのですが
友達が0.8と言っていたので(私は1.6)
1.6が正解のようでとても安心しました(*^^*)