国家公務員総合職（化学・生物・薬学）H27年 問40解説

　問 題　　　　　

定容回分反応器を用いて A → B で表される液相２次反応を行わせる。成分 A の初濃度を 4.0 kmol ・m^-3 として 20min 一定温度で反応させたところ、反応率が80％となった。同じ条件で反応率を 95 ％にするのに必要な反応時間として最も妥当なのはどれか。

1. 24min
2. 37min
3. 66min
4. 95min
5. 124min

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

２次反応なので、1/C = kt + 1/C₀ ・・・（１）を思い出します。

20 分後に、反応率が 80% とあるので、その時の濃度は、初濃度を C₀ とおけば 0.2C₀ と表すことができます。t = 20、C = 0.2C₀、C₀ = 4 を（１）に代入すれば、k = 1/20 です。

反応率 95% になる時の t を求めればよいので、（１）の C に 0.05C₀、C₀ = 4、k = 1/20 を代入すれば、t = 95 です。

以上より、正解は 4 です。

参考）物理化学　４－１　２）