化学平衡（知識）の問題

二酸化硫黄と酸素から三酸化硫黄が生じる次の可逆反応は、右向きが発熱反応である。物質はすべて気体である。

$$2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2+{\mathrm{O}}_2\rightleftarrows 2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3$$

この反応が平衡状態にあるとき、モル濃度で表した平衡定数 $K$ は
$$K=\frac{[\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3{]}^2}{[\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2{]}^2[{\mathrm{O}}_2]}$$
で表される。同じ反応について、濃度・全体の圧力・温度のうち、平衡定数の値を変化させる条件は（ a ）だけであり、それ以外の条件を変えて平衡が移動しても、新しい平衡状態での $K$ の値はもとと変わらない。この反応で、ほかの条件は変えずに（ a ）だけを上げると、新しい平衡状態での平衡定数の値は（ b ）。ただし、触媒は用いないものとする。

文中の空欄（ a ）・（ b ）に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

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 ）。

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。ただし、温度は常に一定に保つものとする。

弱酸である酢酸は、水溶液中でその一部だけが電離し、次の電離平衡が成り立っている。
$$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{COOH}\rightleftarrows \mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{CO}{\mathrm{O}}^{-}+{\mathrm{H}}^{+}$$
酢酸水溶液に水を加えて薄めていくと、酢酸の電離度は（　a　）。

また、もとの濃度の酢酸水溶液に少量の塩酸を加えると、塩化水素の電離によって ${\mathrm{H}}^{+}$ の濃度が大きくなり、上の平衡が移動する。その結果、酢酸の電離度は（　b　）。

酢酸とエタノールから酢酸エチルと水が生じる反応は、次の式で表される可逆反応である。ここでは右向きの反応を正反応、左向きの反応を逆反応とよぶ。
$$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{COOH}+{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}\rightleftarrows \mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{COO}{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$$
容器に酢酸エチルと水だけを入れ、少量の触媒を加えて温度を一定に保ったところ、反応が進み、やがて平衡状態に達した。この間の反応の速さ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最も適当なものを、下のア〜オのうちから 1 つ選べ。

反応を始めた直後は逆反応だけが起こる。時間がたつにつれて、逆反応の速さは（ a ）。平衡状態に達したあとは、正反応の速さと逆反応の速さは（ b ）。

密閉容器に水素 ${\mathrm{H}}_2$ とヨウ素 ${\mathrm{I}}_2$ を入れ、温度を一定に保つと、次の可逆反応が起こり、やがて平衡状態に達する。

$${\mathrm{H}}_2+{\mathrm{I}}_2\rightleftarrows 2\mathrm{HI}$$

この反応について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。ただし、はじめ容器内に $\mathrm{HI}$ は存在しないものとする。

• ア　平衡状態では、正反応も逆反応も起こらなくなっている。
• イ　平衡状態では、${\mathrm{H}}_2$、${\mathrm{I}}_2$、$\mathrm{HI}$ の濃度の比は、必ず化学反応式の係数の比 $1:1:2$ になっている。
• ウ　反応開始から平衡状態に達するまでの間、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る。
• エ　平衡状態では、正反応の速さは逆反応の速さより大きい。