センター試験の化学の演習問題を紹介しています。このページは，反応速度の問題です。
高校化学Net参考書 ～センター試験演習「化学」～
問題情報
| 年度 | 2017年度 |
|---|---|
| 試験 | 本試験－化学 |
| 問題 | 第2問－問3 |
| 単元 | 反応速度 |
| 配点 | a 3点 b 2点 |
| 計算問題 | ○ |
| 難易度 | 難しい |
問題
| 必要があれば，原子量および定数は次の値を使うこと。 H 1.0 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Mn 55 Cu 64 Zn 65 実在気体とことわりがない限り，気体は理想気体として扱うものとする。 |
ある濃度の過酸化水素水100 mLに，触媒としてある濃度の塩化鉄（Ⅲ）水溶液を加え200 mLとした。発生した酸素の物質量を，時間を追って測定したところ，反応初期と反応全体では，それぞれ，図1と図2のようになり，過酸化水素は完全に分解した。この結果に関する下の問い（a・b）に答えよ。ただし，混合水溶液の温度と体積は一定に保たれており，発生した酸素は水に溶けないものとする。
a 混合する前の過酸化水素水の濃度は何mol/Lか。最も適当な数値を，次の①～⑥のうちから一つ選べ。
① 0.050 ② 0.10 ③ 0.20 ④ 0.50 ⑤ 1.0 ⑥ 2.0
| ⑤ 1.0 【2H2O2 → O2 ＋ 2H2O より，発生した酸素の2倍の過酸化水素が含まれていたことがわかります。図2より，0.050 molの酸素が発生しているので，過酸化水素は0.10 mol含まれていたことがわかります。過酸化水素水の体積が0.10 Lなので，1.0 mol/Lです。】 |
b 最初の20秒間において，混合水溶液中の過酸化水素の平均の分解速度は何mol/(L･s)か。最も適当な数値を，次の①～⑥のうちから一つ選べ。
① 4.0×10－4 ② 1.0×10－3 ③ 2.0×10－3
④ 4.0×10－3 ⑤ 1.0×10－2 ⑥ 2.0×10－2
| ③ 2.0×10－3 【塩化鉄（Ⅲ）水溶液の混合により体積が2倍になっているので，反応開始時の過酸化水素のモル濃度は0.50 mol/Lです。 図1より，最初の20秒間で0.0040 molの酸素が発生しており，0.0080 molの過酸化水素が反応したことがわかります。体積が0.20 Lなので，濃度の減少は0.040 mol/Lです。 20秒間で0.040 mol/Lの過酸化水素が分解したので，分解速度は0.0020 mol/(L･s)です。】 |
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