可逆反応のポテンシャルエネルギー曲面 95回薬剤師国家試験問22
95回薬剤師国家試験 問22
図は可逆反応のポテンシャルエネルギー曲面である。
ただし、Ea、及び Eb は活性化エネルギーである。
次の記述の正誤について、正しいものはどれか。
a 正反応の速度定数kと絶対温度Tの関係は、
で表される。ここで、Aは頻度因子、Rは気体定数である。
b Ebは、正反応の活性化エネルギーである。
c 正反応は、吸熱反応である。
d 正反応の速度定数は、逆反応の速度定数より大きい。
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95回薬剤師国家試験 問22 解答解説
◆ aについて
a × 正反応の速度定数kと絶対温度Tの関係は、
で表される。ここで、Aは頻度因子、Rは気体定数である。
詳細は下記のリンク先を参照
正反応の速度定数と絶対温度の関係式 95回問22a
◆ bについて
b × Ebは、正反応の活性化エネルギーである。
→ 〇 Ebは、逆反応の活性化エネルギーである。
c 〇 正反応は、吸熱反応である。
正反応（右方向）について、
反応物（出発物）よりも生成物の方がポテンシャルエネルギーは高いので、
正反応（右方向）の⊿Hは正であり、吸熱反応である。
逆反応（左方向）について、
生成物よりも反応物の方がポテンシャルエネルギーは低いので、
逆反応（左方向）の⊿Hは負であり、発熱反応である。
◆ dについて
d × 正反応の速度定数は、逆反応の速度定数より大きい。
本問の可逆反応では、
正反応の活性化エネルギー(Ea)は、
逆反応の活性化エネルギー(Eb)よりも大きい。
この場合、
正反応と逆反応のアレニウスプロットの関係は、
正反応と逆反応の頻度因子（A）の大小によって次のように場合分けされる。
・正反応の頻度因子＞逆反応の頻度因子の場合
・正反応の頻度因子≦逆反応の頻度因子の場合
以上より、
正反応と逆反応の速度定数kの大小の比較は、
正反応と逆反応の活性化エネルギーの大小と
頻度因子Aの大小と
温度により決まることがわかる。