正答 (3)

平衡状態での各物質の量を求め、濃度に直して平衡定数の式に入れます。

HBr が 1.2 mol 生成したので、反応式の係数から、H₂ と Br₂ はそれぞれ 0.6 mol ずつ減っています。平衡状態の量は、H₂ 0.4 mol、Br₂ 0.4 mol、HBr 1.2 mol です。容器は 10 L なので、濃度はそれぞれ 0.04、0.04、0.12 mol/L になります。

K ＝ [HBr]² ÷ ([H₂][Br₂]) ＝ 0.12² ÷ (0.04 × 0.04) ＝ 0.0144 ÷ 0.0016 ＝ 9

よって、正しい値は 9 です。

この反応は、左辺と右辺で分子の数の合計がどちらも2なので、体積は計算の途中で打ち消し合います。物質量のまま計算しても同じ答えになります。初期量と平衡時の量を取り違えないことと、HBr の濃度を2乗することがポイントです。

この問題で狙われた罠：平衡定数の計算

K＝（生成物の濃度の積）÷（反応物の濃度の積）。係数は指数になる。