第102回薬剤師国家試験

第102回薬剤師国家試験 問91

第102回薬剤師国家試験 問91

以下の化学反応式における熱力学的パラメータに関する記述のうち、誤っているのはどれか。1つ選べ。

ただし、この反応における温度をT、平衡定数をK、反応速度定数をk1、k2とする。また、気体定数をRとする。

 この反応の標準自由エネルギー差ΔG0は、ΔG0=-RTlnKで表すことができる。
 いくつかの温度で測定した平衡定数から、反応の標準エンタルピー変化(ΔH0)を求めることができる。
 ΔH0が正のときは吸熱反応となり、温度を上げると平衡が左にずれる。
 反応速度定数k1は、exp(-Ea/RT)に比例する。なお、Eaは一般に活性化エネルギーといわれる。
 活性化エネルギーが高いほど反応速度に対する温度の影響は大きい。

 

 

 

 

 

解答・解説

解答
3


解説
1 正しい
可逆反応において、標準自由エネルギーの差ΔG0と平衡定数Kの関係は以下の式で表すことができる。
ΔG0=-RTlnK
2 正しい
いくつかの温度で測定した平衡定数から、ファントホッフプロットを得ることができ、その傾きより反応の標準エンタルピー変化(ΔH0)を求めることができる。
3 誤っている
温度が上昇すると、吸熱反応が促進するため、ΔH0が正(吸熱反応)のときは、温度を上げると平衡は右にずれる。
4 正しい
反応速度定数kと温度Tの関係は以下のアレニウス式より表される。
k=Aexp(-Ea/RT) A:頻度因子
よって、反応速度定数k1は、exp(-Ea/RT)に比例する。
5 正しい
活性化エネルギーが高いほど温度の変化により、反応速度の変化率が大きいため、活性化エネルギーが高いほど反応速度に対する温度の影響は大きい。

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