化学平衡の移動を条件変化とデータから判断する
可逆反応を表す七つの架空の記録から、濃度・圧力・温度などの変化と平衡の移動を考える14問と六つの記述課題です。
学年・内容の目安 高校「化学」の化学平衡を考える補助教材。授業の復習や教材の準備に使えます。公開教材の利用条件を確認し、年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。
学習内容や既習事項に合わせて使う独自の練習です。文部科学省の認定教材や、教科書・入試の全範囲を網羅する教材ではありません。
高等学校「化学」(2)ア(イ)㋑「化学平衡とその移動」を考える補助教材です。
解説を読む
平衡では見かけの量が変わらなくても、正逆の反応は続いています。何を変えたか、直後に何が変わったか、新しい平衡ではどうなったかを分けて読みましょう。
必要な予備知識
化学反応式の係数、濃度、気体の体積、発熱反応と吸熱反応を使います。
- 化学平衡では、正反応と逆反応の速さが等しいため、反応物や生成物の濃度が一定に見える。
- 一定温度の気体の平衡で容器を縮めると、気体の係数の合計が小さい側へ平衡が移る場合がある。
- 温度を上げると、平衡は熱を受け取る向きに移る。平衡定数は温度によって変わり得る。
- 触媒は正逆の反応を速め、同じ条件で平衡に近づく時間を短くする。平衡時の組成そのものは変えない。
解き方の例
一定温度で X ⇌ Y が平衡にある容器に、体積をほぼ変えずにXだけを加えると、直後にはXの濃度が上がります。その後、Xを消費する向きに正味の変化が起こります。
よくある間違い
- 平衡に達すると二つの反応が止まると考える。
- 容器を縮めた直後の濃度変化を、平衡に移った結果と同一視する。
- 早く平衡に達することと、平衡組成が変わることを混同する。
観察と考え方を講師と確かめる
変えた条件を一つずつ取り出し、直後と新しい平衡を分けます。結論には反応式や測定値を対応させます。
理想化した条件での平衡の移動を扱います。例示された架空の値から実在物質の平衡定数や実験手順を推定しません。
読む文章・資料
変化が止まったように見える
閉じた容器で A ⇌ B が起こります。温度と体積を一定にすると、Aの濃度が0.60 mol/L、Bの濃度が0.40 mol/Lになったあと、どちらも変わらなくなりました。平衡に達したことは別の測定で確認しました。
気体を一定温度で圧縮する
理想化した A(g) ⇌ 2B(g) が平衡にあります。温度を保って容器を小さくしました。圧縮直前の物質量はAが0.30 mol、Bが0.60 molです。再び平衡になるとAは0.35 mol、Bは0.50 molでした。
反応物だけを加える
温度と体積を一定にした X ⇌ Y のモデルで、初めの平衡ではXとYがそれぞれ0.40 mol/Lです。Xだけを加えた直後はXが0.80 mol/L、Yが0.40 mol/Lです。反応が進み、新しい平衡ではどちらも0.60 mol/Lになりました。
発熱反応の温度を上げる
可逆反応 R ⇌ S を考えます。RからSへ進む反応は発熱反応です。ほかの条件を保って温度を上げると、平衡時に全体のうちSが占める割合は70％から50％になりました。
触媒を入れて時間を比べる
同じ温度と体積で二つの容器に同じ組成の反応物を用意しました。一方には触媒を入れ、他方には入れません。濃度が一定になるまでの時間は触媒ありで40秒、なしで120秒でした。平衡時の生成物の濃度は両方とも0.55 mol/Lです。
容器の体積を変えずに不活性気体を加える
平衡にある理想気体の反応 N₂＋3H₂ ⇌ 2NH₃ を考えます。反応に加わらないヘリウムを加えます。容器は硬く、温度と体積を一定にします。このモデルではヘリウムを加えた直後、反応に関わる三種の気体の物質量は変わりません。
二つの条件を同時に変えた記録
気体の反応 C(g) ⇌ D(g) を調べました。試行1と試行2では、容器の体積と初めの物質量を同じにしました。ただし、試行2では温度を高くし、別の触媒も入れました。試行2では、濃度が一定になるまでの時間が短く、平衡時のDの割合も異なりました。
練習する
選択問題では答えを一つ選び、数値問題では指定された単位で数だけを入力します。観察の根拠や途中の計算は、記述課題で講師と確認します。
入力した答えは、ページを再読み込みするか離れるまで、このページのメモリ上に保持されます。保存済みの下書き、アカウントの成績、自動の宿題提出は作成されません。
自分の答えと記述
確認問題・資料・講師と使う課題
資料：変化が止まったように見える
平衡に達したあとの正反応と逆反応はどうなっていますか。
- どちらの反応も同じ速さで進む。
- 正反応は進み続け、逆反応は止まっている。
- どちらの反応も止まっている。
答えと解説
どちらの反応も同じ速さで進む。
平衡では正反応と逆反応の速さが等しく、見かけの濃度は一定です。
資料：変化が止まったように見える
AとBの平衡時の濃度が違うことについて、どの説明が正しいですか。
- 両方の濃度を等しくするため正反応が続く。
- 正逆の速さが等しくても濃度は異なり得る。
- 濃度が違うので、正反応が止まり逆反応が進む。
答えと解説
正逆の速さが等しくても濃度は異なり得る。
平衡の条件は反応速度が等しいことで、物質の濃度同士の等しさではありません。
資料：気体を一定温度で圧縮する
容器を縮めたあと、新しい平衡はどちらへ移りましたか。
- Bの側。Bの係数の方が大きいから。
- どちらにも移らない。温度が同じだから。
- Aの側。気体の係数の合計が小さいから。
答えと解説
Aの側。気体の係数の合計が小さいから。
容器を小さくすると、気体の係数の合計が2のB側から1のA側へ平衡が移ります。
資料：気体を一定温度で圧縮する
圧縮後にA側へ移ったことを示す測定値はどれですか。
- Aの物質量が0.30 molから0.35 molへ増えた。
- Aの物質量が0.35 molから0.30 molへ減った。
- Bの物質量が0.50 molから0.60 molへ増えた。
答えと解説
Aの物質量が0.30 molから0.35 molへ増えた。
新しい平衡ではAが0.05 mol増え、Bはその二倍の0.10 mol減りました。
資料：反応物だけを加える
Xを加えた直後、Yの濃度は何mol/Lでしたか。
- 0.60 mol/L
- 0.40 mol/L
- 0.80 mol/L
答えと解説
0.40 mol/L
加えたのはXだけなので、記録した直後のYは0.40 mol/Lです。
資料：反応物だけを加える
Xを加えた直後から新しい平衡まで、正味ではどちらへ進みましたか。
- Yを使ってXをつくる向き。
- XもYも増やす向き。
- Xを使ってYをつくる向き。
答えと解説
Xを使ってYをつくる向き。
直後と新しい平衡を比べると、Xが0.20 mol/L減り、Yが同じ量だけ増えました。
資料：発熱反応の温度を上げる
温度を上げると、R ⇌ S はどちらへ移りましたか。
- Sを使ってRをつくる向き。
- Rを使ってSをつくる向き。
- 二つの濃度を変えない向き。
答えと解説
Sを使ってRをつくる向き。
正反応が発熱なので、温度を上げると吸熱の逆反応の向きへ移ります。Sの割合が下がった記録とも合います。
資料：発熱反応の温度を上げる
同じ反応で、ほかの条件を保って温度を下げた場合はどちらへ移りますか。
- 発熱と吸熱の違いは移動に関係しない。
- 発熱反応であるRからSの向き。
- 吸熱反応であるSからRの向き。
答えと解説
発熱反応であるRからSの向き。
温度を下げると、熱を出す発熱の向きへ平衡が移ります。
資料：触媒を入れて時間を比べる
触媒がある場合、濃度が一定になるまでの時間はどうなりましたか。
- 触媒の有無で同じ時間になった。
- 触媒がある方が80秒長くなった。
- 触媒がある方が80秒短くなった。
答えと解説
触媒がある方が80秒短くなった。
触媒あり40秒、なし120秒なので、80秒短くなりました。
資料：触媒を入れて時間を比べる
平衡時の生成物の濃度について、記録と合う説明はどれですか。
- 触媒ありとなしで同じ濃度になった。
- 触媒ありでは濃度が三倍になった。
- 触媒なしでは生成物の濃度が増え、触媒ありでは減った。
答えと解説
触媒ありとなしで同じ濃度になった。
どちらも平衡時に0.55 mol/Lです。時間の違いと平衡濃度の違いを分けます。
資料：容器の体積を変えずに不活性気体を加える
ヘリウムを加えた直後の窒素の分圧はどうなりますか。
- 元の気体の分圧は、加えたヘリウムの分圧と等しい幅で上がる。
- 温度と体積が同じなので変わらない。
- 容器全体の圧力が上がると、元の気体の分圧は下がる。
答えと解説
温度と体積が同じなので変わらない。
理想気体の窒素の分圧は窒素自身の物質量、温度、体積で決まり、この三つが同じです。
資料：容器の体積を変えずに不活性気体を加える
この条件で、ヘリウムを加えたことによる平衡の移動はどれですか。
- 全圧が上がるのでNH₃側に移る。
- 全圧が上がるのでN₂とH₂の側に移る。
- 各反応気体の分圧が同じなので移らない。
答えと解説
各反応気体の分圧が同じなので移らない。
体積一定のまま不活性気体を加えるので、反応気体の分圧は変わりません。
資料：二つの条件を同時に変えた記録
濃度が一定になるまでの時間が短い原因を、この二つの試行で一つに決められますか。
- 温度と触媒を両方変えているので、一つには決められない。
- 温度を高くしたので、触媒の影響はなかったと決まる。
- 触媒を入れたので、温度の影響はなかったと決まる。
答えと解説
温度と触媒を両方変えているので、一つには決められない。
温度と触媒を同時に変えた記録で、時間の違いをどちらか一つに帰せません。
資料：二つの条件を同時に変えた記録
触媒が濃度が一定になるまでの時間に及ぼす影響を調べるには、どの比較が適していますか。
- 触媒の有無を固定し、二つの組で温度を変える。
- 同じ温度と初めの組成で、触媒の有無を変える。
- 体積と触媒の有無を同時に変える。
答えと解説
同じ温度と初めの組成で、触媒の有無を変える。
触媒以外の条件をそろえた二試行を比べます。
観察と考え方を講師と確かめる
資料：変化が止まったように見える
AとBの濃度が一定でも反応が続いている理由を説明しましょう。
答えと解説
AからBへ進む反応とBからAへ進む反応が同じ速さで続くので、全体ではAもBも増減しません。AとBの濃度は等しくなくても平衡です。
濃度が等しいこととは区別します。
- AからBとBからAの反応は、平衡でも同じ速さで続くと示す。
- 各濃度は一定になるが、AとBの濃度が等しい必要はないと説明する。
資料：気体を一定温度で圧縮する
圧縮後のAとBの物質量の変化を使い、どちらに移ったか説明しましょう。
答えと解説
Aは0.05 mol増え、Bは0.10 mol減りました。B二つからA一つができる向きなので、温度を変えずに圧縮すると気体の係数の合計が小さいA側へ移りました。
圧縮の直後と、その後に反応で変わる物質量を区別します。
- 圧縮後にAは0.05 mol増え、Bは0.10 mol減ったと示す。
- B二つ分からA一つ分へ進み、気体の係数の合計が小さい側と示す。
資料：反応物だけを加える
Xを加えた直後と新しい平衡を分け、どちらの向きへ進んだか説明しましょう。
答えと解説
直後はXが0.80 mol/L、Yは0.40 mol/Lです。その後、Xが0.20 mol/L減り、Yが0.20 mol/L増え、両方0.60 mol/Lで平衡になりました。正味ではXからYに進みました。
Xを加えたことと、Xが反応で減ることは別の変化です。
- 操作直後をXが0.80 mol/L、Yが0.40 mol/Lと示す。
- 新平衡の0.60 mol/LまでXは減りYは増え、正味ではXからYへ進んだと示す。
資料：発熱反応の温度を上げる
温度を上げたときのSの割合の変化を、発熱・吸熱の向きと結び付けましょう。
答えと解説
RからSへの正反応が発熱なので、逆のSからRへの向きは吸熱です。温度を上げると吸熱の向きへ平衡が移り、Sの割合が70％から50％へ下がりました。
反応の速さの変化だけで割合を説明しません。
- RからSが発熱なので、逆のSからRは吸熱と示す。
- 加熱で吸熱側へ移り、Sの割合が70％から50％へ下がったと示す。
資料：触媒を入れて時間を比べる
触媒が時間と平衡時の濃度のどちらに影響したか説明しましょう。
答えと解説
触媒を使うと40秒、使わないと120秒なので、平衡に達する時間が短くなりました。平衡時の生成物は両方0.55 mol/Lで、組成の違いは見られませんでした。
速さと平衡組成を別々に記録します。
- 触媒ありの40秒と、なしの120秒を比べ、平衡に達する時間は短くなったと示す。
- 平衡での生成物の濃度は両方0.55 mol/Lで、組成の変化は見られないと示す。
資料：二つの条件を同時に変えた記録
時間の違いに対する触媒の影響を調べるため、試行を一つ提案しましょう。
答えと解説
温度、体積、初めの物質量を同じにして、触媒ありとなしを比べます。それぞれの濃度が一定になるまでの時間を測れば、温度の違いを混ぜずに触媒の影響を比べられます。
一度に変える条件を一つにします。
- 温度、体積、初めの物質量をそろえ、触媒の有無だけを変える。
- 濃度が一定になるまでの時間をそれぞれ測ると示す。
ワークシート
学習内容と参考資料
授業・宿題・次の記録につなげる
観察や測定の結果をもとに、生徒が何を根拠に考えたかを一緒に確かめましょう。印刷する場合は、生徒用には解答を付けず、講師用には解答と記述課題の評価の目安を付けます。年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。生徒用のログインを使う場合は、利用条件と同意の手順を確認してください。
講師の方へ
教材にリンクを保存し、必要なときに生徒と共有できます。
この練習問題を保存ワークシート: 化学平衡の移動を条件変化とデータから判断する
MomentDesk · https://momentdesk.com/ja/practice/infer-chemical-equilibrium-shifts-from-condition-changes/
変えた条件を一つずつ取り出し、直後と新しい平衡を分けます。結論には反応式や測定値を対応させます。
読む文章・資料
変化が止まったように見える
閉じた容器で A ⇌ B が起こります。温度と体積を一定にすると、Aの濃度が0.60 mol/L、Bの濃度が0.40 mol/Lになったあと、どちらも変わらなくなりました。平衡に達したことは別の測定で確認しました。
気体を一定温度で圧縮する
理想化した A(g) ⇌ 2B(g) が平衡にあります。温度を保って容器を小さくしました。圧縮直前の物質量はAが0.30 mol、Bが0.60 molです。再び平衡になるとAは0.35 mol、Bは0.50 molでした。
反応物だけを加える
温度と体積を一定にした X ⇌ Y のモデルで、初めの平衡ではXとYがそれぞれ0.40 mol/Lです。Xだけを加えた直後はXが0.80 mol/L、Yが0.40 mol/Lです。反応が進み、新しい平衡ではどちらも0.60 mol/Lになりました。
発熱反応の温度を上げる
可逆反応 R ⇌ S を考えます。RからSへ進む反応は発熱反応です。ほかの条件を保って温度を上げると、平衡時に全体のうちSが占める割合は70％から50％になりました。
触媒を入れて時間を比べる
同じ温度と体積で二つの容器に同じ組成の反応物を用意しました。一方には触媒を入れ、他方には入れません。濃度が一定になるまでの時間は触媒ありで40秒、なしで120秒でした。平衡時の生成物の濃度は両方とも0.55 mol/Lです。
容器の体積を変えずに不活性気体を加える
平衡にある理想気体の反応 N₂＋3H₂ ⇌ 2NH₃ を考えます。反応に加わらないヘリウムを加えます。容器は硬く、温度と体積を一定にします。このモデルではヘリウムを加えた直後、反応に関わる三種の気体の物質量は変わりません。
二つの条件を同時に変えた記録
気体の反応 C(g) ⇌ D(g) を調べました。試行1と試行2では、容器の体積と初めの物質量を同じにしました。ただし、試行2では温度を高くし、別の触媒も入れました。試行2では、濃度が一定になるまでの時間が短く、平衡時のDの割合も異なりました。
資料：変化が止まったように見える
平衡に達したあとの正反応と逆反応はどうなっていますか。
- どちらの反応も同じ速さで進む。
- 正反応は進み続け、逆反応は止まっている。
- どちらの反応も止まっている。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：変化が止まったように見える
AとBの平衡時の濃度が違うことについて、どの説明が正しいですか。
- 両方の濃度を等しくするため正反応が続く。
- 正逆の速さが等しくても濃度は異なり得る。
- 濃度が違うので、正反応が止まり逆反応が進む。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：気体を一定温度で圧縮する
容器を縮めたあと、新しい平衡はどちらへ移りましたか。
- Bの側。Bの係数の方が大きいから。
- どちらにも移らない。温度が同じだから。
- Aの側。気体の係数の合計が小さいから。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：気体を一定温度で圧縮する
圧縮後にA側へ移ったことを示す測定値はどれですか。
- Aの物質量が0.30 molから0.35 molへ増えた。
- Aの物質量が0.35 molから0.30 molへ減った。
- Bの物質量が0.50 molから0.60 molへ増えた。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：反応物だけを加える
Xを加えた直後、Yの濃度は何mol/Lでしたか。
- 0.60 mol/L
- 0.40 mol/L
- 0.80 mol/L
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：反応物だけを加える
Xを加えた直後から新しい平衡まで、正味ではどちらへ進みましたか。
- Yを使ってXをつくる向き。
- XもYも増やす向き。
- Xを使ってYをつくる向き。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：発熱反応の温度を上げる
温度を上げると、R ⇌ S はどちらへ移りましたか。
- Sを使ってRをつくる向き。
- Rを使ってSをつくる向き。
- 二つの濃度を変えない向き。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：発熱反応の温度を上げる
同じ反応で、ほかの条件を保って温度を下げた場合はどちらへ移りますか。
- 発熱と吸熱の違いは移動に関係しない。
- 発熱反応であるRからSの向き。
- 吸熱反応であるSからRの向き。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：触媒を入れて時間を比べる
触媒がある場合、濃度が一定になるまでの時間はどうなりましたか。
- 触媒の有無で同じ時間になった。
- 触媒がある方が80秒長くなった。
- 触媒がある方が80秒短くなった。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：触媒を入れて時間を比べる
平衡時の生成物の濃度について、記録と合う説明はどれですか。
- 触媒ありとなしで同じ濃度になった。
- 触媒ありでは濃度が三倍になった。
- 触媒なしでは生成物の濃度が増え、触媒ありでは減った。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：容器の体積を変えずに不活性気体を加える
ヘリウムを加えた直後の窒素の分圧はどうなりますか。
- 元の気体の分圧は、加えたヘリウムの分圧と等しい幅で上がる。
- 温度と体積が同じなので変わらない。
- 容器全体の圧力が上がると、元の気体の分圧は下がる。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：容器の体積を変えずに不活性気体を加える
この条件で、ヘリウムを加えたことによる平衡の移動はどれですか。
- 全圧が上がるのでNH₃側に移る。
- 全圧が上がるのでN₂とH₂の側に移る。
- 各反応気体の分圧が同じなので移らない。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：二つの条件を同時に変えた記録
濃度が一定になるまでの時間が短い原因を、この二つの試行で一つに決められますか。
- 温度と触媒を両方変えているので、一つには決められない。
- 温度を高くしたので、触媒の影響はなかったと決まる。
- 触媒を入れたので、温度の影響はなかったと決まる。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：二つの条件を同時に変えた記録
触媒が濃度が一定になるまでの時間に及ぼす影響を調べるには、どの比較が適していますか。
- 触媒の有無を固定し、二つの組で温度を変える。
- 同じ温度と初めの組成で、触媒の有無を変える。
- 体積と触媒の有無を同時に変える。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
観察と考え方を講師と確かめる
ここからは講師と確認する記述問題です。自動採点の点数には含みません。
資料：変化が止まったように見える
AとBの濃度が一定でも反応が続いている理由を説明しましょう。
資料：気体を一定温度で圧縮する
圧縮後のAとBの物質量の変化を使い、どちらに移ったか説明しましょう。
資料：反応物だけを加える
Xを加えた直後と新しい平衡を分け、どちらの向きへ進んだか説明しましょう。
資料：発熱反応の温度を上げる
温度を上げたときのSの割合の変化を、発熱・吸熱の向きと結び付けましょう。
資料：触媒を入れて時間を比べる
触媒が時間と平衡時の濃度のどちらに影響したか説明しましょう。
資料：二つの条件を同時に変えた記録
時間の違いに対する触媒の影響を調べるため、試行を一つ提案しましょう。
解答: 化学平衡の移動を条件変化とデータから判断する
どちらの反応も同じ速さで進む。
平衡では正反応と逆反応の速さが等しく、見かけの濃度は一定です。
正逆の速さが等しくても濃度は異なり得る。
平衡の条件は反応速度が等しいことで、物質の濃度同士の等しさではありません。
Aの側。気体の係数の合計が小さいから。
容器を小さくすると、気体の係数の合計が2のB側から1のA側へ平衡が移ります。
Aの物質量が0.30 molから0.35 molへ増えた。
新しい平衡ではAが0.05 mol増え、Bはその二倍の0.10 mol減りました。
0.40 mol/L
加えたのはXだけなので、記録した直後のYは0.40 mol/Lです。
Xを使ってYをつくる向き。
直後と新しい平衡を比べると、Xが0.20 mol/L減り、Yが同じ量だけ増えました。
Sを使ってRをつくる向き。
正反応が発熱なので、温度を上げると吸熱の逆反応の向きへ移ります。Sの割合が下がった記録とも合います。
発熱反応であるRからSの向き。
温度を下げると、熱を出す発熱の向きへ平衡が移ります。
触媒がある方が80秒短くなった。
触媒あり40秒、なし120秒なので、80秒短くなりました。
触媒ありとなしで同じ濃度になった。
どちらも平衡時に0.55 mol/Lです。時間の違いと平衡濃度の違いを分けます。
温度と体積が同じなので変わらない。
理想気体の窒素の分圧は窒素自身の物質量、温度、体積で決まり、この三つが同じです。
各反応気体の分圧が同じなので移らない。
体積一定のまま不活性気体を加えるので、反応気体の分圧は変わりません。
温度と触媒を両方変えているので、一つには決められない。
温度と触媒を同時に変えた記録で、時間の違いをどちらか一つに帰せません。
同じ温度と初めの組成で、触媒の有無を変える。
触媒以外の条件をそろえた二試行を比べます。
記述問題の解答・確認の観点
資料：変化が止まったように見える
AとBの濃度が一定でも反応が続いている理由を説明しましょう。
AからBへ進む反応とBからAへ進む反応が同じ速さで続くので、全体ではAもBも増減しません。AとBの濃度は等しくなくても平衡です。
濃度が等しいこととは区別します。
- AからBとBからAの反応は、平衡でも同じ速さで続くと示す。
- 各濃度は一定になるが、AとBの濃度が等しい必要はないと説明する。
資料：気体を一定温度で圧縮する
圧縮後のAとBの物質量の変化を使い、どちらに移ったか説明しましょう。
Aは0.05 mol増え、Bは0.10 mol減りました。B二つからA一つができる向きなので、温度を変えずに圧縮すると気体の係数の合計が小さいA側へ移りました。
圧縮の直後と、その後に反応で変わる物質量を区別します。
- 圧縮後にAは0.05 mol増え、Bは0.10 mol減ったと示す。
- B二つ分からA一つ分へ進み、気体の係数の合計が小さい側と示す。
資料：反応物だけを加える
Xを加えた直後と新しい平衡を分け、どちらの向きへ進んだか説明しましょう。
直後はXが0.80 mol/L、Yは0.40 mol/Lです。その後、Xが0.20 mol/L減り、Yが0.20 mol/L増え、両方0.60 mol/Lで平衡になりました。正味ではXからYに進みました。
Xを加えたことと、Xが反応で減ることは別の変化です。
- 操作直後をXが0.80 mol/L、Yが0.40 mol/Lと示す。
- 新平衡の0.60 mol/LまでXは減りYは増え、正味ではXからYへ進んだと示す。
資料：発熱反応の温度を上げる
温度を上げたときのSの割合の変化を、発熱・吸熱の向きと結び付けましょう。
RからSへの正反応が発熱なので、逆のSからRへの向きは吸熱です。温度を上げると吸熱の向きへ平衡が移り、Sの割合が70％から50％へ下がりました。
反応の速さの変化だけで割合を説明しません。
- RからSが発熱なので、逆のSからRは吸熱と示す。
- 加熱で吸熱側へ移り、Sの割合が70％から50％へ下がったと示す。
資料：触媒を入れて時間を比べる
触媒が時間と平衡時の濃度のどちらに影響したか説明しましょう。
触媒を使うと40秒、使わないと120秒なので、平衡に達する時間が短くなりました。平衡時の生成物は両方0.55 mol/Lで、組成の違いは見られませんでした。
速さと平衡組成を別々に記録します。
- 触媒ありの40秒と、なしの120秒を比べ、平衡に達する時間は短くなったと示す。
- 平衡での生成物の濃度は両方0.55 mol/Lで、組成の変化は見られないと示す。
資料：二つの条件を同時に変えた記録
時間の違いに対する触媒の影響を調べるため、試行を一つ提案しましょう。
温度、体積、初めの物質量を同じにして、触媒ありとなしを比べます。それぞれの濃度が一定になるまでの時間を測れば、温度の違いを混ぜずに触媒の影響を比べられます。
一度に変える条件を一つにします。
- 温度、体積、初めの物質量をそろえ、触媒の有無だけを変える。
- 濃度が一定になるまでの時間をそれぞれ測ると示す。