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次の文を読んで,以下の問1~6に答えよ。なお,発生
として取り扱ってよい。 気体定数はR = 8.3×10°Pa・L/(K・mol)とせよ。
気体
ガン(IV)を加えたところ、過酸化水素の分解反応により気体が発生しはじめた。 この気体を
1.0×10°Pa の大気圧下で, 1.0mol/Lの過酸化水素(H02)
水溶液10mLに少量の酸化マン
水上置換によりシリンダー内に捕集し, 反応開始からの体積を60秒ごとに測定して表にまと
めた。なお,反応温度は27℃で一定であった。
表 過酸化水素の分解反応の測定結果
変化量
△[H2O2]
[mol/L]
応
分解速度v
[mol/(L's)]
反応時間
t[s]
発生した気体
濃度
平均濃度
の体積 〔mL〕
[H2O2]
[H2O2]
[mol/L]
[mol/L]
0
0.0
1.00
60
0.90
25.0
-0.20
0.80
3.3×10-3
120
45.1
20172
3-3
120116
0.64
42710
180
61.3
5058
6
30.15
0.51
72.2410-3
240
73.5
0.46
16147
-0.10
1.7×10 - 3
[HO
dt
問1
下線部の分解反応を当
ekot
d[H2O2]
dt
| mol/ (L's) の関係式が推定される。 この微分方程式を解くと, 濃度 [H2O2] は反応時間 t
の関数として [H2O2] = mol/L と表すことができる。 したがって, 測定開始から [H2O2]
= 0.50mol/Lに達する反応時間を f1/2 とすると, t1/2 = s と計算することができる。
エ
さて,ここまでは60秒ごとの測定 (△t = 60s) を考えてきたが, △t を限りなく0に近づけた
場合を考えてみる。 このとき, [H2O2] を [H2O2] とみなすことができ, さらに分解速度は
d[H2O2]
歌を単
表の平均濃度 [H2O2] と分解速度vの関係をグラフにすることにより,両者の関係式を推定
することができる。 その結果, [H2O2] との関係は、定数をk6o として,v=ア
で表される。
24,0
0.
192
015
|mol/ (L's)
K(H264)
と表すことができるので,新たな定数をko とすると,v=--
10gez