熱力学パラメータの温度依存性 106回薬剤師国家試験問98
106回薬剤師国家試験 問98
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（⊿r G°、⊿r H°、T・⊿r S°）の関係が図のようになる化学反応に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選びなさい。ただし、
⊿r G°、⊿r H°、⊿r 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。
1 この化学反応は、発熱反応である。
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。
4 温度がT2より低温側では、この反応はエントロピー駆動となる。
5 温度がT2よりも低温側では、反応の進む向きは反応物と生成物の初期濃度に依存しない。
106回薬剤師国家試験 問98 解答解説
◆ 1について
1 〇 この化学反応は、発熱反応である。
系の状態変化とエンタルピー変化(⊿H)の符号の関係は下記の通り。
系のエネルギーが減少する場合(発熱)：⊿H＜0
系のエネルギーが増加する場合（吸熱）：⊿H＞0
設問の図より、標準反応エンタルピー（⊿r H°）は負の値なので、
この化学反応は発熱反応である。
エンタルピーの詳細は下記のリンク先を参照
エンタルピーの定義と変化量の意味
◆ 2，3について
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。
詳細は下記のリンク先を参照
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
◆ 4について
4 × 温度がT2 より低温側では、この反応はエントロピー駆動となる。
→ 〇 温度がT2 より低温側では、この反応はエンタルピー駆動となる。
設問の図より、
温度がT2 より低温側では、⊿r G゜＜0となるが、
その主な要因は、⊿r H゜が大きな負の値だからである。
したがって、温度がT2 より低温側では、
この反応はエンタルピー駆動となる。
エンタルピー駆動とエントロピー駆動については
下記のリンク先を参照
エンタルピー駆動・エントロピー駆動とは
◆ 5について
5 × 温度がT2 よりも低温側では、反応の進む向きは反応物と生成物の初期濃度に依存しない。
可逆反応の進行方向は、
その条件下での平衡定数と、
反応物と生成物の濃度に依存する。
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