標準反応ギブズエネルギーと平衡定数・温度の関係 106回薬剤師国家試験問98の2,3

106回薬剤師国家試験 問98の2,3
生体における化学反応は約37 ℃で進行するが、化学反応は温度の影響をうけるため熱力学パラメータの温度依存性を知ることは重要なことである。圧力一定条件下での温度Tと熱力学パラメータ(决 G°、决 H°、T・决 S°)の関係が図のようになる化学反応に関する記述の正誤を判定してみよう。ただし、
决 G°、决 H°、决 S°は、それぞれ標準反応ギブズエネルギー、標準反応エンタルピー、標準反応エントロピーを表す。

 

標準反応ギブズエネルギーと平衡定数・温度の関係 106回問98の2,3

 

2 温度T1での平衡定数は、温度T2での平衡定数よりも小さい。
3 温度がT2より高温側での平衡定数は、1より小さい。

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106回薬剤師国家試験 問98の2,3 解答解説

 

2 × 温度T1での平衡定数は、温度T2での平衡定数よりも小さい。
→ 〇 温度T1での平衡定数は、温度T2での平衡定数よりも大きい。

 

3 〇 温度がT2 より高温側での平衡定数は、1より小さい。

 

標準反応ギブズエネルギーと平衡定数・温度の関係 106回問98の2,3

 

標準反応ギブズエネルギー変化ΔG゜と平衡定数Kの関係式は下記の通り。
ΔrG゜= − RT ln K …@
R:気体定数  T:絶対温度

 

設問の図より、温度=T2 では、
ΔrG゜=0であるので、@式より、
lnK=0 であり、
K=1 である。

 

設問の図より、温度=T1 では、
ΔrG゜<0であるので、@式より、
lnK>0 であり、
K>1 である。

 

設問の図より、温度がT2より高温側では、
ΔrG゜>0であるので、@式より、
lnK<0 であり、
K<1 である。

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