{ "api_version": "v1", "publisher": { "name": "Manazoo", "url": "https://manazoo.com/" }, "license": "All rights reserved（AI の参照・要約と出典リンクつきの引用は可。転載・再配布・販売は不可）", "terms_url": "https://manazoo.com/terms/", "disclaimer": "単元の並びは学習指導要領に沿って作り、年号や人物などの事実は公開データと照らし合わせています。誤りに気づいたら意見箱からお知らせください。確かめて直します。テストや受験の前には、教科書や先生の説明もあわせて確認してください。", "attribution": "事実データの一部は Wikidata（CC0）による。単元の構成は文部科学省「小学校学習指導要領」「中学校学習指導要領」「高等学校学習指導要領」（政府標準利用規約2.0）。", "kind": "quiz", "unit": { "slug": "chemical-equilibrium-and-le-chatelier", "title": "化学平衡とその移動", "url": "https://manazoo.com/high/chemistry/chemical-equilibrium-and-le-chatelier/" }, "canonical_url": "https://manazoo.com/high/chemistry/chemical-equilibrium-and-le-chatelier/quiz/", "questions": [ { "id": "q-eqconst-find-amount-from-k", "type": "input", "prompt": "ある温度でK＝16の反応H₂＋I₂⇄2HIについて、体積1.0Lの容器にH₂とI₂を3.0molずつ入れたとき、平衡時にできるHIの物質量〔mol〕を求めよ。", "choices": null, "answer": "4.0", "accept": [ "4" ], "explanation": "反応量をx molとすると[H₂]＝[I₂]＝3.0－x、[HI]＝2xで、K＝(2x)²/(3.0－x)²＝16が成り立つ。両辺の平方根をとると2x/(3.0－x)＝4（反応は正方向に進むので正の根を取る）。2x＝4(3.0－x)＝12－4xより6x＝12、x＝2.0。平衡時のHIは2x＝4.0molになる。確かめると(4.0)²/(1.0×1.0)＝16で一致する。", "entities": [ "equilibrium-constant-and-mass-action-law" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-eqconst-find-k-from-amounts", "type": "input", "prompt": "体積2.0Lの容器にH₂とI₂を2.0molずつ入れて平衡に達したところ、HIが2.4mol生成していた。このときの平衡定数Kを求めよ。", "choices": null, "answer": "9", "accept": [], "explanation": "HIが2.4mol生成したのでH₂・I₂はそれぞれ1.2mol反応し、平衡時はH₂＝I₂＝2.0－1.2＝0.8mol残る。体積2.0Lなので[H₂]＝[I₂]＝0.4mol/L、[HI]＝2.4/2.0＝1.2mol/L。K＝(1.2)²/(0.4×0.4)＝1.44/0.16＝9。", "entities": [ "equilibrium-constant-and-mass-action-law" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-eqconst-formula-choice", "type": "choice", "prompt": "可逆反応H₂＋I₂⇄2HIの平衡定数Kを表す式として正しいものはどれか。", "choices": [ "K＝[H₂][I₂][HI]", "K＝[HI]²/([H₂][I₂])", "K＝[H₂][I₂]/[HI]", "K＝[HI]/([H₂][I₂])" ], "answer": 1, "accept": [], "explanation": "平衡定数は、生成物の濃度の積（係数を指数にしたもの）を反応物の濃度の積で割った値なので、K＝[HI]²/([H₂][I₂])になる。", "entities": [ "equilibrium-constant-and-mass-action-law" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-haber-catalyst-role", "type": "choice", "prompt": "ハーバー・ボッシュ法で使われる触媒の役割は何か。", "choices": [ "N₂とH₂の物質量を増やす", "反応速度を大きくして、実用的な時間で平衡に近づける", "平衡の位置をNH₃側に大きく動かす", "圧力を下げる" ], "answer": 1, "accept": [], "explanation": "触媒は平衡の位置そのものは変えず、反応速度を大きくして実用的な時間でNH₃が得られるようにする役割を持つ。", "entities": [ "haber-bosch-process-and-industrial-ammonia-synthesis" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-haber-pressure-favors-nh3", "type": "choice", "prompt": "ハーバー・ボッシュ法でNH₃の生成（平衡の位置）に有利な圧力の条件はどれか。", "choices": [ "真空", "高圧", "低圧", "圧力は平衡の位置に関係しない" ], "answer": 1, "accept": [], "explanation": "N₂＋3H₂⇄2NH₃は右辺のほうが気体分子の総数が少ないので、圧力を高くするとNH₃が増える方向に平衡が移動する。", "entities": [ "haber-bosch-process-and-industrial-ammonia-synthesis" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-haber-reaction-equation", "type": "choice", "prompt": "ハーバー・ボッシュ法でアンモニアを合成する反応式として正しいものはどれか。", "choices": [ "N₂＋3H₂⇄NH₃", "2N₂＋3H₂⇄2NH₃", "N₂＋H₂⇄NH₃", "N₂＋3H₂⇄2NH₃" ], "answer": 3, "accept": [], "explanation": "ハーバー・ボッシュ法の反応式はN₂＋3H₂⇄2NH₃で、両辺の窒素原子・水素原子の数が合っている。", "entities": [ "haber-bosch-process-and-industrial-ammonia-synthesis" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-haber-why-not-lowest-temperature", "type": "choice", "prompt": "ハーバー・ボッシュ法で、平衡の位置だけ見れば低温が有利なのに、実際には中程度の高温（約400〜500℃）で運転するのはなぜか。", "choices": [ "低温では装置が壊れるから", "低温では反応速度が小さすぎて実用的な時間でNH₃が得られないから", "触媒が低温で壊れるから", "低温ではN₂とH₂が反応しなくなるから" ], "answer": 1, "accept": [], "explanation": "低温は平衡の位置としてはNH₃に有利だが、反応速度が小さくなりすぎるため、実用的な速さを確保できる温度で運転する。", "entities": [ "haber-bosch-process-and-industrial-ammonia-synthesis" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-lechatelier-catalyst-does-not-shift", "type": "choice", "prompt": "触媒を加えると、平衡の位置（Kの値）はどうなるか。", "choices": [ "Kの値が2倍になる", "変わらない（平衡に達する時間だけ短くなる）", "NH₃が増える方向に移動する", "NH₃が減る方向に移動する" ], "answer": 1, "accept": [], "explanation": "触媒は正反応・逆反応の速さを同じ比率で大きくするだけで、平衡の位置（Kの値）は変えない。平衡に達するまでの時間が短くなるだけである。", "entities": [ "le-chateliers-principle-and-equilibrium-shift" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-lechatelier-concentration-shift", "type": "choice", "prompt": "平衡状態のH₂＋I₂⇄2HIの混合気体にH₂を追加すると、平衡はどちらに移動するか。", "choices": [ "HIが増える方向（右）", "H₂・I₂が増える方向（左）", "反応が完全に止まる", "移動しない" ], "answer": 0, "accept": [], "explanation": "ある物質の濃度を増やすと、その変化（濃度の増加）をやわらげるようにその物質を消費する方向に平衡が移動する。H₂を追加すると、H₂を消費する方向、つまりHIが増える方向（右）に平衡が移動する。", "entities": [ "le-chateliers-principle-and-equilibrium-shift" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-lechatelier-pressure-shift-so3", "type": "choice", "prompt": "平衡状態の2SO₂＋O₂⇄2SO₃の混合気体の体積を半分にして圧力を上げると、平衡はどちらに移動するか。", "choices": [ "SO₃が増える方向（右）", "SO₂・O₂が増える方向（左）", "反応が完全に止まる", "移動しない" ], "answer": 0, "accept": [], "explanation": "左辺の気体分子の総数は2＋1＝3、右辺は2なので、圧力を上げると分子数が少ない右側（SO₃が増える方向）に平衡が移動する。", "entities": [ "le-chateliers-principle-and-equilibrium-shift" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-lechatelier-principle-choice", "type": "choice", "prompt": "ルシャトリエの原理とはどのような規則か。", "choices": [ "平衡状態の系に変化を与えると、その変化をやわらげる方向に平衡が移動する", "平衡状態は決して変化しない", "触媒を使うと平衡の位置が変わる", "温度を変えても平衡は移動しない" ], "answer": 0, "accept": [], "explanation": "ルシャトリエの原理は、平衡状態の系に濃度・圧力・温度などの変化を与えると、その変化をやわらげる方向に平衡が移動するという規則である。", "entities": [ "le-chateliers-principle-and-equilibrium-shift" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-lechatelier-temperature-shift-n2o4", "type": "choice", "prompt": "N₂O₄⇄2NO₂（正反応は吸熱反応）の平衡状態の混合気体の温度を上げると、平衡はどちらに移動するか。", "choices": [ "移動しない", "N₂O₄が増える方向（逆反応の方向）", "必ず正反応が完全に進む", "NO₂が増える方向（正反応の方向）" ], "answer": 3, "accept": [], "explanation": "温度を上げると、その変化（温度上昇）をやわらげる吸熱方向に平衡が移動する。この反応は正反応が吸熱反応なので、NO₂が増える方向（正反応の方向）に移動する。", "entities": [ "le-chateliers-principle-and-equilibrium-shift" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-revchem-arrow-symbol-meaning", "type": "choice", "prompt": "H₂＋I₂⇄2HIのように反応式に⇄を使うのはなぜか。", "choices": [ "触媒を使うことを示すため", "気体の反応であることを示すため", "反応が瞬間的に終わることを示すため", "反応が可逆反応であり正反応と逆反応の両方が進むことを示すため" ], "answer": 3, "accept": [], "explanation": "⇄は正反応と逆反応の両方が進む可逆反応であることを表す記号である。", "entities": [ "reversible-reactions-and-chemical-equilibrium" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-revchem-definition", "type": "choice", "prompt": "可逆反応とはどのような反応か。", "choices": [ "正反応と逆反応の両方が進む反応", "正反応だけが進む反応", "触媒がないと進まない反応", "必ず発熱する反応" ], "answer": 0, "accept": [], "explanation": "可逆反応は、反応物から生成物ができる正反応と、生成物から反応物に戻る逆反応の両方が進む反応である。", "entities": [ "reversible-reactions-and-chemical-equilibrium" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-revchem-dynamic-why-no-change", "type": "choice", "prompt": "化学平衡に達したあと、H₂・I₂・HIの物質量が変化しなくなるのはなぜか。", "choices": [ "触媒が反応を完全に止めるから", "反応物と生成物がすべて消費されたから", "容器の体積が変化しなくなるから", "正反応の速さと逆反応の速さがつり合い、減る量と増える量が等しくなるから" ], "answer": 3, "accept": [], "explanation": "正反応による減少量と逆反応による増加量がつり合うことで、全体の物質量が見かけ上変化しなくなる。", "entities": [ "reversible-reactions-and-chemical-equilibrium" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-revchem-equilibrium-definition", "type": "choice", "prompt": "化学平衡（平衡状態）とはどのような状態か。", "choices": [ "逆反応だけが止まった状態", "正反応の速さと逆反応の速さが等しくなり、見かけ上の変化が止まった状態", "正反応だけが止まった状態", "正反応と逆反応の両方が完全に止まった状態" ], "answer": 1, "accept": [], "explanation": "化学平衡は、正反応と逆反応の速さが等しくなり、各物質の物質量が見かけ上変化しなくなった状態である。反応そのものは止まっていない。", "entities": [ "reversible-reactions-and-chemical-equilibrium" ], "verified": true, "placeholder": false } ] }