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必ずしも反応は起こらない。反応物は、エネルギーの高い不安定な状態（遷移状態）を経てから生成物になる。

反応物を、この遷移状態にするために必要な最小のエネルギー（反応物のエネルギーと遷移状態のエネルギーの差）を何というか。

容積一定の密閉容器内で気体どうしが反応しているとき、温度を上げると反応速度は大きくなる。その主な理由として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　反応の活性化エネルギーが小さくなるから。
• イ　反応物の濃度が大きくなるから。
• ウ　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大きくなるから。
• エ　分子の平均の運動エネルギーが小さくなるから。

過酸化水素水に酸化マンガン(IV) を加えると、過酸化水素の分解反応
$$2{\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2⟶2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}+{\mathrm{O}}_2$$
が速く進むようになる。このとき酸化マンガン(IV) は触媒としてはたらいている。触媒のはたらきについての記述として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　触媒は、反応エンタルピーを小さくする。
• イ　触媒は、活性化エネルギーの小さい別の経路で反応を進ませる。
• ウ　触媒は、正反応の活性化エネルギーだけを小さくし、逆反応の活性化エネルギーは変えない。
• エ　触媒は、反応の前後でそれ自身が別の物質に変化する。

気体 $\mathrm{A}$ と気体 $\mathrm{B}$ が反応して気体 $\mathrm{C}$ が生じる反応
$$2\mathrm{A}+\mathrm{B}⟶\mathrm{C}$$
の反応速度 $v$ は、速度定数 $k$ を用いて
$$v=k[\mathrm{A}][\mathrm{B}]$$
と表される。この反応についての記述として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　一般に、速度式の濃度の指数は反応式の係数と等しくなるので、この反応でも $[\mathrm{A}]$ の指数は $\mathrm{A}$ の係数と等しい。
• イ　この反応は、全体として二次反応である。
• ウ　温度を一定に保ったまま $[\mathrm{A}]$ を 2 倍にすると、速度定数 $k$ も 2 倍になる。
• エ　速度定数 $k$ の値は、温度によって変化する。
• オ　温度を一定に保ったまま適切な触媒を加えると、反応の活性化エネルギーが小さくなり、速度定数 $k$ は大きくなる。

過酸化水素水に触媒を加えると、次の反応が起こる。
$$2{\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2⟶2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}+{\mathrm{O}}_2$$
次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜エから 1 つ選べ。

反応速度は、単位時間あたりの物質の濃度の変化量で表す。この反応では、反応物である ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2$ の濃度は時間とともに（ a ）する。また、同じ時間で比べると、${\mathrm{O}}_2$ の生成速度は ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2$ の分解速度の（ b ）倍である。