Question

Nちゃん

131は解説のような図を書かないと解けませんか？？
この問題がなんとなく腑に落ちずとても困っています😢
どなたか解説お願いします🙏

反応の速さは大きくなる。
②(誤) 光を照射すると, 反応物のエネルギーが大きくなり、反応が
進みやすくなるものがある。
反応速度定数は濃度には依存しない。
反応速度定数は温度が上昇すると、大きくなる。
触媒によって活性化エネルギーが低い別の経路を通るように
2000
なると, 反応速度定数は一般に大きくなる。
補足 活性化エネルギーと反応速度定数
アレニウスによって, 反応速度定数kと絶対温度Tの間には, 次の関係
が成り立つことが提唱された。
Ea
③(誤)
④
(正)
⑤ (正)
k=AeRT
(A:比例定数,e: 自然対数の底Ea: 活性化エネルギー[J],
R:気体定数 8.31J/ (K・mol), T : 絶対温度[K]]大きく
この式から,触媒によって活性化エネルギーEaの値が小さくなると, k
の値は大きくなることがわかる。
CENTR
5571
131. 過酸化水素の分解・
解答 (1) 3.3×10-3mol/ (L・s)
(2) グラフ1:(イ) グラフ2: (エ) (3) 3.7×10-3/s
解説 (1) 過酸化水素の分解は次のように示される。
1.00×10mol-2.00×10-3mol
10/1000L
2H2O2 → 2H2O+O2
化学反応式の係数から、分解した H2O2 の物質量は発生したO2 の物質
量の2倍であり, 60秒間に1.00×10-mol×2=2.00×10-3molの過酸
化水素が分解している。 また, 最初の過酸化水素は, 1.00mol/L×
(10/1000)L=1.00×102mol なので60秒後の過酸化水素水の濃度は,
=0.80mol/L
によって決まる
り、モル濃度には
ない。
BONNE
E : 小→k:大
T:大k:大
温度が10K上昇
反応速度定数は2
になることが多い
TURSKA
-
DONNU
① およそ2.72であ
S130
INCOUROENDRINT
の午さい

をも
反応の
性度で存
性化
ると
3倍
したがって,反応開始から60秒間の過酸化水素の平均分解速度は
C2 C1 0.80 mol/L-1.00 mol/L
60s-0s
v=-
[A]
(2) 与えられたデータについて, (1) と同様にして各値を計算し,表を
作成すると,次のようになる。201
時間 モル濃度 [mol/L] 平均の反応速度 平均の濃度[mol/L]
v [mol/ (L.s)]
[H2O2]
②
[s〕
060
=
120
[H2O2]
1.00
0.80
20.63
0.494
20.398
0.318
0.262
-=3.33×10-3mol/ (L.s)
3.33×10-3
2.83×10-3
2.26×10-3
1.60×10-3
1.33×10-3
9.33×10-4
0.900
0.715
0.562
0.446
0.358
0.290
V
[H2O2]
3.70×10-3
3.95×10-3
4.02×10-3
3.58×10-3
3.71×10-3
3.21×10-3
180
240
300
360
グラフ 1: H2O2 のモル濃度[H2O2] をα,反応時間をbとすると,aは時
間とともに減少していくが, 60秒あたりの減少幅は小さくなってい
く。 したがって, (イ) が該当する。
グラフ 2:60秒ごとの平均の反応速度をa, H2O2 の平均の濃度
[H2O2] をbとすると,各区間における / [H2O2] は表のようになる。
したがって,v/ [H2O2] が一定 (すなわちαとは比例関係) とみなせ
あるので、(エ)が該当する。
700.0 (8)
(3) グラフ2における直線の傾きをんとおくと, v=k [H2O2] と示され
るので、この反応の反応速度式はv=k [H2O2] とわかる。 したがって,
0~60秒間における反応速度定数kは, (2) の表から, 3.70 × 10-3/s とな
分解反応の速さ
v=|AC| =
V
At
平均の濃度は,各区間
における最初の濃度と最
後の濃度の平均をとった
③ モル濃度
ものである。
**-[A]-[A]
文
C₂-C1
←
-
(A)
反応速度
HAE
4 BS+A (1)
|時間-
る。
補足 過酸化水素の分解反応は一次反応であり、時間t, 反応速度定
数k, および初期濃度[H202] を用いて次のように表される。
[H₂0₂] = [H₂O₂]0xe-kt
これがグラフ1の(イ)に該当する。 この減衰曲線の形状は知っておくと
よい。また、反応速度式はv=k [H2O2] と表される。 これがグラフの
(エ)に該当する。一次反応では濃度と反応速度が比例することも知ってan.0-om: A
(1)
.8A
(I)
「第Ⅱ章
濃度→
物

MATER[8] 2
M
思考グラフ
131. 過酸化水素の分解 少量の酸化マンガン (IV) MnO2に1.00mol/Lの過酸化水素
ALIC
H2O2 水溶液を 10.0mL加え,発生した酸素 O2 の物質量を60秒ごとに測定した結果を次
の表に示した。反応中の温度,水溶液の体積は一定として、下の各問いに答えよ。
WX
時間 〔秒〕
360
酸素の物質量[mol] 01.00×10-3 1.85×10-32.53×10-3 3.01 × 10-33.41 × 10 - 3.69×10-3
0
600X1200.0 180 A 240
300
(1) 分解開始から60秒間の H2O2の平均分解速度は何mol/ (L・秒)か。
Irlomas
(2) H2O2 のモル濃度をa [mol/L], 反応時間を6秒としたとき,表の結果について a
Ilom 01
と6の関係を表すグラフ1, および60秒間ごとの平均分解速度を a [mol/(L・秒)], そ
の間におけるH2O2 濃度の単純平均値をb [mol/L] としたときのαと6の関係を表す
グラフ2に該当するものはそれぞれどれか。 次の (ア) ~ (オ) から選べ。
K
HOSE30*
(ウ)
a
DIELA
0
b
0
(ア)
a
(イ)
(I)
TsO+MA - OMS 51
0
(オ)
b
b
b
(3) 反応速度定数は反応温度や触媒の存在で変化するが, 反応物の濃度には依存しな
Ev
いことから, 反応速度定数をグラフ2から求めることができる。 今回の実験結果から,
(20~60秒間における反応速度定数を有効数字2桁で求めよ。
(東京理科大改)
思考
b