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。

気体の可逆反応 ${\mathrm{H}}_2+{\mathrm{I}}_2\rightleftarrows 2\mathrm{HI}$ の正反応（右向きの反応）は発熱反応であり、正反応・逆反応とも 1 段階で進むものとする。この反応の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〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　遷移状態にある原子の集合体は、反応物と生成物の中間にあるエネルギーの低い安定な物質なので、反応の途中で取り出して保存することができる。
• イ　正反応の活性化エネルギーは、逆反応の活性化エネルギーより小さい。
• 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は大きい。
• エ　触媒を加えると、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が小さくなる。
• オ　温度を上げると遷移状態のエネルギーが低くなるので、正反応の活性化エネルギーが小さくなり、反応速度が大きくなる。

触媒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　酵素はタンパク質を主成分とする触媒で、それぞれ特定の物質（基質）にだけはたらく。
• イ　触媒を加えると、正反応の活性化エネルギーも逆反応の活性化エネルギーも小さくなる。
• ウ　可逆反応に触媒を加えると、平衡に達するまでの時間が短くなり、平衡状態での生成物の量も増える。
• エ　過酸化水素水に酸化マンガン(IV)を加えて酸素を発生させるとき、酸化マンガン(IV)は不均一触媒としてはたらいている。
• オ　触媒を加えても、反応物と生成物のエンタルピーは変わらないので、反応エンタルピーは変わらない。

触媒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　可逆反応に触媒を加えると、正反応の活性化エネルギーも逆反応の活性化エネルギーも小さくなる。
• イ　触媒を加えて反応の経路が変わっても、反応エンタルピー（反応熱）の値は変わらない。
• ウ　可逆反応に触媒を加えると、平衡に達するまでの時間は短くなるが、平衡定数の値は変わらない。
• エ　過酸化水素水に塩化鉄(III)水溶液を加えて過酸化水素を分解させるとき、塩化鉄(III)は不均一触媒としてはたらく。
• オ　酵素はタンパク質を主成分とする触媒で、温度が高くなりすぎると変性してはたらきを失う。

反応速度とそれを変える条件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、同じ時間内に減少する ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2$ の物質量は、増加する ${\mathrm{O}}_2$ の物質量の 2 倍である。
• イ　同じ質量の亜鉛を希塩酸に加えるとき、粒状の亜鉛より粉末状の亜鉛のほうが、塩酸と接触する表面積が大きいので、水素が発生する反応の速さは大きい。
• ウ　気体どうしの反応において、温度と容器の体積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るので反応速度は大きくなる。
• エ　臭化銀 $\mathrm{AgBr}$ に光を当てると分解して銀が生じる。このように、光のエネルギーを吸収して起こる反応を光化学反応という。
• オ　スチールウールは、空気中よりも純粋な酸素中のほうが激しく燃える。これは、反応物である酸素の濃度が大きいほど反応速度が大きくなるためである。