反応速度（知識）の問題

化学反応が起こるとき、反応物の粒子どうしが衝突しただけでは反応は進まず、エネルギーの高い不安定な状態（遷移状態）を経て生成物になる。反応物を遷移状態にするのに必要な最小のエネルギーを何というか。

1 段階で進む可逆反応について、活性化エネルギーと遷移状態（活性化状態）に関する記述として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。ただし、反応エンタルピーの大きさとは、反応物と生成物のエンタルピーの差の大きさ（反応熱の大きさ）をいう。

• ア　正反応が発熱反応であるとき、逆反応の活性化エネルギーは、正反応の活性化エネルギーより大きい。
• イ　遷移状態にある原子の集まりは、反応物よりもエネルギーが高く不安定な状態である。
• ウ　同じ温度で比べると、活性化エネルギーが大きい反応ほど反応速度が大きい。
• エ　正反応の活性化エネルギーと逆反応の活性化エネルギーの差は、反応エンタルピーの大きさに等しい。
• オ　正反応が吸熱反応であるとき、正反応の活性化エネルギーは、反応エンタルピーの大きさより小さい。

気体や溶液中の分子がもつエネルギーは一定ではなく、ある分布をもつ。温度を上げるとこの分布は高エネルギー側に広がり、反応に必要なエネルギー（活性化エネルギー $E_{\mathrm{a}}$）以上のエネルギーをもつ分子の割合が大きく増える。そのため、温度が高いほど反応速度定数 $k$ は大きくなる。

反応速度定数 $k$ と絶対温度 $T$ の関係を、活性化エネルギー $E_{\mathrm{a}}$、気体定数 $R$、反応ごとに決まる定数 $A$（頻度因子）を用いて
$$k=A{e}^{-\frac{E_{\mathrm{a}}}{RT}}$$
と表した式を何というか。人名を用いた名称で答えよ。

反応速度式と反応のしくみに関する記述として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　反応速度式における各反応物の濃度の指数（反応次数）は、化学反応式の係数から必ず決まる。
• イ　いくつかの段階を経て進む反応全体の反応速度は、最も遅い段階の反応速度でほぼ決まる。
• ウ　温度が一定でも、反応物の濃度を大きくすると、反応速度定数の値は大きくなる。
• エ　反応速度定数の値は、反応の種類だけで決まり、温度を変えても変わらない。

気体どうしの反応では、ほかの条件を変えずに温度を上げると反応速度が大きくなる。温度を上げたときに起こる変化について述べた次の文のうち、正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　反応の活性化エネルギーが小さくなる。
• イ　活性化エネルギー以上の運動エネルギーをもつ分子の割合が大きくなる。
• ウ　分子の運動エネルギーの平均値は変わらず、エネルギー分布の形だけが変わる。
• エ　分子の熱運動が激しくなり、単位時間あたりの分子どうしの衝突回数が増える。
• オ　エネルギー分布の幅がせまくなり、ほとんどの分子が平均値に近いエネルギーをもつようになる。