A,B の分圧をぞれぞれ PA,PB とすると、この平衡が成り立つときの圧平衡定数 KP は
KP=PAPB2
となります。
はじめの A の物質量を n とし、全圧および解離度をそれぞれ P1,α とおくと、平衡時における A,B の物質量はそれぞれ n(1−α),2nα となるので、A,B の分圧はそれぞれ
PA=1+α1−αP1, PB=1+α2αP1となり、圧平衡定数
KP=PAPB2=(1+α)(1−α)4α2P1です。温度が一定であれば圧平衡定数も一定なので、この式を用いて解いていきます。
P1=P,α=0.2 のとき、
KP=1.2×0.84×0.22P=61Pが得られます。
また、P1=81P のとき、
KP=2(1+α)(1−α)α2Pとなるので、
⟺⟺2(1+α)(1−α)α2P=61P3α2=(1+α)(1−α)α=0.5
が得られるので、答えは⑤となります。