大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）本試験
問120 (化学（第5問） 問2（d）)
問題文
大気中には、自動車の排ガスや植物などから放出されるアルケンが含まれている。大気中のアルケンは、地表近くのオゾンによる酸化反応で分解されて、健康に影響を及ぼすアルデヒドを生じる。アルケンを含む脂肪族不飽和炭化水素の構造と性質、およびオゾンとの反応に関する次の問いに答えよ。
アルケンAとO3から化合物Xが生成する式（1）の反応を、同じ温度でアルケンAのモル濃度［A］とO3のモル濃度［O3］を変えて行った。反応開始直後の反応速度vを測定した結果を表2に示す。
この反応の反応速度式をv＝k［A］a［O3］b（a，bは定数）の形で表すとき、反応速度定数kは何L／（mol・s）か。
アルケンAとO3から化合物Xが生成する式（1）の反応を、同じ温度でアルケンAのモル濃度［A］とO3のモル濃度［O3］を変えて行った。反応開始直後の反応速度vを測定した結果を表2に示す。
この反応の反応速度式をv＝k［A］a［O3］b（a，bは定数）の形で表すとき、反応速度定数kは何L／（mol・s）か。
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問題
大学入学共通テスト（理科）試験 令和4年度（2022年度）本試験 問120（化学（第5問） 問2（d）） （訂正依頼・報告はこちら）
大気中には、自動車の排ガスや植物などから放出されるアルケンが含まれている。大気中のアルケンは、地表近くのオゾンによる酸化反応で分解されて、健康に影響を及ぼすアルデヒドを生じる。アルケンを含む脂肪族不飽和炭化水素の構造と性質、およびオゾンとの反応に関する次の問いに答えよ。
アルケンAとO3から化合物Xが生成する式（1）の反応を、同じ温度でアルケンAのモル濃度［A］とO3のモル濃度［O3］を変えて行った。反応開始直後の反応速度vを測定した結果を表2に示す。
この反応の反応速度式をv＝k［A］a［O3］b（a，bは定数）の形で表すとき、反応速度定数kは何L／（mol・s）か。
アルケンAとO3から化合物Xが生成する式（1）の反応を、同じ温度でアルケンAのモル濃度［A］とO3のモル濃度［O3］を変えて行った。反応開始直後の反応速度vを測定した結果を表2に示す。
この反応の反応速度式をv＝k［A］a［O3］b（a，bは定数）の形で表すとき、反応速度定数kは何L／（mol・s）か。
- ｋ＝2.5✕105L／（mol・s）
- ｋ＝1.0✕106L／（mol・s）
- ｋ＝5.0✕104L／（mol・s）
- ｋ＝2.0✕103L／（mol・s）
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この過去問の解説 （1件）
01
反応速度式についての問題です。
問題はアルケンA＋O3→化合物Xの反応についてです。
問題文に反応速度式が次のように書かれています。
v=k[A]a[O3]b (a,bは定数)
表にv,[A][O3]が書いてあるため、あとは定数のa,bが分かれば
kの値も分かります。
[A]が同じ実験1,3を比べます。
[O3]は3倍で、反応速度vも3倍の関係になっています。
よって、定数b=1であるとわかります。
次に定数aを求めます。
実験1,2で比べると[A]は4倍、[O3]は0.5倍、反応速度vは2倍になっています。
4倍×0.5倍=2倍で反応速度vが2倍 と同じため、定数a=1であるとわかります。
あとは定数a=1、b=1、実験1の表の数値を代入して反応速度定数kを求めます。
5.0×10-9=k(1.0×10-7)1(2.0×10-7)1
k=2.5×105L/(mol・s)
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