化学平衡（知識）の問題

密閉容器に水素 ${\mathrm{H}}_2$ とヨウ素 ${\mathrm{I}}_2$ を入れて一定温度に保つと、次の反応が起こる。
$${\mathrm{H}}_2+{\mathrm{I}}_2\rightleftarrows 2\mathrm{HI}$$
この反応では、はじめは右向きの反応（正反応）の速さが大きく、左向きの反応（逆反応）の速さは小さい。時間がたつと正反応の速さはしだいに小さくなり、逆反応の速さはしだいに大きくなって、やがて両者の速さが等しくなる。このとき、正反応も逆反応も起こり続けているが、${\mathrm{H}}_2$、${\mathrm{I}}_2$、$\mathrm{HI}$ の濃度はそれ以上変化しなくなり、見かけ上は反応が止まったように見える。

このように、可逆反応において正反応と逆反応の速さが等しくなり、各物質の濃度が一定に保たれている状態を何というか。

密閉した容器に水素 ${\mathrm{H}}_2$ とヨウ素 ${\mathrm{I}}_2$ を入れて一定温度に保つと、次の可逆反応が起こる。
$${\mathrm{H}}_2+{\mathrm{I}}_2\rightleftarrows 2HI$$
はじめは右向きの反応（正反応）の速さが大きいが、時間がたつにつれて正反応の速さは小さくなり、左向きの反応（逆反応）の速さは大きくなる。やがて正反応の速さと逆反応の速さが等しくなると、${\mathrm{H}}_2$・${\mathrm{I}}_2$・$\mathrm{HI}$ の濃度はそれぞれ一定に保たれ、見かけ上、反応が止まったように見える。

このように、可逆反応において正反応と逆反応の速さが等しくなり、各物質の濃度が変化しなくなった状態を何というか。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エのうちから 1 つ選べ。

酢酸とエタノールを混合して一定温度に保つと、次の可逆反応が起こる。
$$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{COOH}+{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}\rightleftarrows \mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{COO}{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$$
混合した直後は右向きの反応（正反応）だけが起こるが、時間がたつにつれて、正反応の速さはしだいに（ a ）なり、左向きの反応（逆反応）の速さはしだいに大きくなる。やがて正反応と逆反応の速さが等しくなると、各物質の濃度が一定になり、見かけ上は反応が止まったように見える。この状態では、正反応と逆反応は（ b ）。

一酸化炭素と水素からメタノールが生じる次の可逆反応は、右向き（正反応）が発熱反応である。物質はすべて気体であり、密閉容器の中で平衡状態にあるとする。
$$\mathrm{CO}+2{\mathrm{H}}_2\rightleftarrows \mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{OH}$$
この反応の平衡定数（濃度平衡定数）$K$ について述べた次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜オのうちから 1 つ選べ。

温度を一定に保ったまま容器の体積を小さくして全体の圧力を高くすると、平衡は右に移動するが、$K$ の値は（ a ）。一方、圧力を一定に保ったまま温度を高くすると、$K$ の値は（ b ）。

密閉容器に固体の炭素（黒鉛）と二酸化炭素を入れて高温に保つと、次の可逆反応が平衡状態に達した。右向きの反応（正反応）は吸熱反応であり、$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ と $\mathrm{CO}$ は気体である。
$$\mathrm{C}\text{(固)}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2\text{(気)}\rightleftarrows 2\mathrm{CO}\text{(気)}$$
この平衡状態から条件を変えたときの平衡の移動についての記述として誤っているものを、次のア〜カのうちから 1 つ選べ。ただし、黒鉛は常に残っているものとし、アルゴンはこの反応に関係しない。

• ア　温度と容器の体積を一定に保って二酸化炭素を加えると、平衡は右に移動する。
• イ　温度と容器の体積を一定に保ってアルゴンを加えると、全圧が大きくなるので、平衡は左に移動する。
• ウ　温度を一定に保って容器の体積を小さくし、圧力を高くすると、平衡は左に移動する。
• エ　圧力を一定に保って温度を高くすると、平衡は右に移動する。
• オ　温度と容器の体積を一定に保って触媒を加えると、平衡に達するまでの時間は短くなるが、平衡は移動しない。
• カ　温度と全圧を一定に保ってアルゴンを加えると、容器の体積が大きくなるので、平衡は右に移動する。