共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）本試験
問112 (化学（第2問） 問4（3）)
問題文
過酸化水素H2O2の水H2Oと酸素O2への分解反応に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。
H2O2の分解反応は次の式（3）で表され、水溶液中での分解反応速度はH2O2の濃度に比例する。H2O2の分解反応は非常に遅いが、酸化マンガン（Ⅳ）MnO2を加えると反応が促進される。
2H2O2 → 2H2O＋O2・・・（3）
試験管に少量のMnO2の粉末とモル濃度0.400mol／Lの過酸化水素水10.0mLを入れ、一定温度20℃で反応させた。反応開始から1分ごとに、それまでに発生したO2の体積を測定し、その物質量を計算した。10分までの結果を表lと図2に示す。ただし、反応による水溶液の体積変化と、発生したO2の水溶液への溶解は無視できるものとする。
図2の結果を得た実験と同じ濃度と体積の過酸化水素水を、別の反応条件で反応させると、反応速度定数が2.0倍になることがわかった。このとき発生したO2の物質量の時間変化として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
H2O2の分解反応は次の式（3）で表され、水溶液中での分解反応速度はH2O2の濃度に比例する。H2O2の分解反応は非常に遅いが、酸化マンガン（Ⅳ）MnO2を加えると反応が促進される。
2H2O2 → 2H2O＋O2・・・（3）
試験管に少量のMnO2の粉末とモル濃度0.400mol／Lの過酸化水素水10.0mLを入れ、一定温度20℃で反応させた。反応開始から1分ごとに、それまでに発生したO2の体積を測定し、その物質量を計算した。10分までの結果を表lと図2に示す。ただし、反応による水溶液の体積変化と、発生したO2の水溶液への溶解は無視できるものとする。
図2の結果を得た実験と同じ濃度と体積の過酸化水素水を、別の反応条件で反応させると、反応速度定数が2.0倍になることがわかった。このとき発生したO2の物質量の時間変化として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
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問題
共通テスト（理科）試験 令和5年度（2023年度）本試験 問112（化学（第2問） 問4（3）） （訂正依頼・報告はこちら）
過酸化水素H2O2の水H2Oと酸素O2への分解反応に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。
H2O2の分解反応は次の式（3）で表され、水溶液中での分解反応速度はH2O2の濃度に比例する。H2O2の分解反応は非常に遅いが、酸化マンガン（Ⅳ）MnO2を加えると反応が促進される。
2H2O2 → 2H2O＋O2・・・（3）
試験管に少量のMnO2の粉末とモル濃度0.400mol／Lの過酸化水素水10.0mLを入れ、一定温度20℃で反応させた。反応開始から1分ごとに、それまでに発生したO2の体積を測定し、その物質量を計算した。10分までの結果を表lと図2に示す。ただし、反応による水溶液の体積変化と、発生したO2の水溶液への溶解は無視できるものとする。
図2の結果を得た実験と同じ濃度と体積の過酸化水素水を、別の反応条件で反応させると、反応速度定数が2.0倍になることがわかった。このとき発生したO2の物質量の時間変化として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
H2O2の分解反応は次の式（3）で表され、水溶液中での分解反応速度はH2O2の濃度に比例する。H2O2の分解反応は非常に遅いが、酸化マンガン（Ⅳ）MnO2を加えると反応が促進される。
2H2O2 → 2H2O＋O2・・・（3）
試験管に少量のMnO2の粉末とモル濃度0.400mol／Lの過酸化水素水10.0mLを入れ、一定温度20℃で反応させた。反応開始から1分ごとに、それまでに発生したO2の体積を測定し、その物質量を計算した。10分までの結果を表lと図2に示す。ただし、反応による水溶液の体積変化と、発生したO2の水溶液への溶解は無視できるものとする。
図2の結果を得た実験と同じ濃度と体積の過酸化水素水を、別の反応条件で反応させると、反応速度定数が2.0倍になることがわかった。このとき発生したO2の物質量の時間変化として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
- ①
- ②
- ③
- ④
- ⑤
- ⑥
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この過去問の解説 （1件）
01
式（3）より、O2が1mol発生すると、H2O2は2mol分解します。
問題の条件では、「モル濃度0.400mol／Lの過酸化水素水10.0mL」とあるので、
分解する前のH2O2は4.00×10-3molであり、そこから発生するO2は最大でも2.00×10-3molとなります。
また、「反応速度定数が2.0倍」とあるので、図3の反応開始後2.0minのとき、図2の反応開始後4.0min相当のO2が発生しているものを選びます。
すべての条件に当てはまるため、正解です。
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