反応速度（知識）の問題

可逆反応 $\mathrm{A}\rightleftarrows \mathrm{B}$ が 1 段階で進むものとする。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誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、反応エンタルピーは正反応（$\mathrm{A}⟶\mathrm{B}$）についての値とする。

• 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　活性化エネルギーが大きい反応ほど、温度を上げたときの反応速度定数の増加の割合は小さい。
• ウ　遷移状態は、反応の経路の途中にあり、反応物 $\mathrm{A}$ や生成物 $\mathrm{B}$ よりもエネルギーが高い不安定な状態である。
• 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の大きさは、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大きい。

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。

反応速度とその変化に関する記述として正しいものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　反応 ${\mathrm{N}}_2+3{\mathrm{H}}_2⟶2\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3$ において、$\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3$ の生成速度（単位時間あたりのモル濃度の増加量）は、${\mathrm{N}}_2$ の減少速度（単位時間あたりのモル濃度の減少量）の $3$ 倍である。
• イ　亜鉛と塩酸の反応で、亜鉛を粉末にして表面積を大きくすると反応速度が大きくなるのは、反応の活性化エネルギーが小さくなるためである。
• ウ　気体どうしの反応で、温度を一定に保ったまま容器を圧縮して圧力を大きくすると、各気体の濃度が大きくなって単位時間あたりの分子の衝突回数が増えるため、反応速度は大きくなる。
• エ　水素と塩素の混合気体に強い光を当てると爆発的に反応するのは、光によって反応エンタルピー（反応熱）の値が大きくなるためである。
• オ　温度を $10\mathrm{K}$ 上げると反応速度が $2$〜$3$ 倍になることが多いのは、分子どうしの衝突回数が $2$〜$3$ 倍に増えるためである。

気体どうしの反応において、ほかの条件を変えずに温度を上げたときの分子のエネルギーと反応速度に関する記述として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　一定温度の気体中でも、分子の運動エネルギーはすべて等しいわけではなく、小さいものから大きいものまで分布している。
• イ　温度を上げると、分子の運動エネルギーの分布は高エネルギー側に広がり、最も多くの分子がもつ運動エネルギーの値も大きくなる。
• ウ　温度を上げると分子の衝突回数も増えるが、反応速度が大きくなるおもな理由は、活性化エネルギー以上のエネルギーをもつ分子の割合が増えることである。
• エ　温度を上げると活性化エネルギー以上のエネルギーをもつ分子の割合が増えるが、その増加の割合は、絶対温度の増加の割合とほぼ等しい。
• オ　温度を上げても、反応の活性化エネルギーの大きさは変わらない。

反応速度とその変化に関する記述として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　過酸化水素の分解反応 $2{\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2⟶2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}+{\mathrm{O}}_2$ において、ある時間での ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2$ の減少速度（単位はいずれも $mol/(\mathrm{L}\cdot \mathrm{s})$）は、${\mathrm{O}}_2$ の生成速度の 2 倍である。
• イ　同じ質量の亜鉛を同じ濃度・同じ体積の塩酸に加えると、塊状の亜鉛より粉末状の亜鉛のほうが速く反応する。これは、固体の表面積が大きくなり、単位時間あたりに亜鉛と水素イオンが衝突する回数が増えるためである。
• ウ　気体どうしの反応で、温度を一定に保ったまま容器の体積を小さくして圧力を大きくすると、反応物の濃度が大きくなるので、反応速度は大きくなる。
• エ　体積一定の容器内で進む気体どうしの反応に、温度を一定に保ったまま反応に関係しないアルゴンを加えて全圧を大きくすると、反応物の濃度が大きくなり、反応速度は大きくなる。
• オ　臭化銀に光を当てると銀が析出するように、光のエネルギーを吸収することによって進む反応がある。