公務員試験 H29年 国家一般職(化学) No.44解説

　問 題　　　　　

原料 A についての二次反応を，回分反応器を用いて液相で行う。この反応の反応速度定数は 3.0 × 10^-7 m³･mol^-1・s^-1 である。A の初期濃度を 3.0 kmol・m^-3 としたとき，A の反応率を 90 ％ とするための反応時間はおよそいくらか。

1. 1.2 ×10² s
2. 1.0 × 10³ s
3. 1.2 × 10³ s
4. 1.0 × 10⁴ s
5. 1.2 × 10⁴ s

二次反応についての公式を思い出します。これは基礎知識です。

問題文より、k = 3.0 × 10^-7 です。求めたいのは、反応率 90% とするための時間 なので「C として、初濃度の 1/10 が残っている状態になるまでの時間」がわかればよいといえます。そこで、 C に 1/10 C₀ を代入して、計算します。

初期濃度は 3.0 kmol なので 、C₀ に代入すれば、左辺が 1/3 × 10³ となります。従って、1/t が 1/10⁴ であればよいので、t = 10⁴ です。

以上より、正解は 4 です。