薬剤師国家試験 第100回 問2 過去問解説

　問 題　　　　　

正逆反応とも一次反応で進行する反応を考える。

k₁=0.01min^－1、k_－1=0.02min^－1のとき、反応物Aと生成物Bの割合は時間とともにどのように変化するか。1つ選べ。ただし、反応開始時の反応物Aの割合を1とする。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

一次反応で進行する　ということから、A → B の反応速度は v = k₁ [A]  つまり、v = 0.01 [A] と表すことができます。同様に、B → Aの反応速度は v’ = k_-1 [B]  つまり、v’ = 0.02 [B] と表すことができます。v = v’ つまり 0.01 [A] = 0.02 [B]　となる時、見かけ上反応が止まります。0.01[A] = 0.02[B]　は、両辺を 100倍すれば [A] = 2[B] です。

つまり、反応が止まった時に [A] : [B] が２：１　になっているグラフを選べばよいということになります。以下、各選択肢を検討します。

選択肢 1 ですが
[A]：[B] が４：１なので、誤りです。

選択肢 2 は、正しい選択肢です。

選択肢 3 ですが
[A]：[B] が 1：１なので、誤りです。

選択肢 4,5 ですが
反応が止まった時に、B の方が濃度が高くなっており、明らかに誤りです。

以上より、正解は 2 です。

参考　物理化学まとめ　反応次数と速度定数