問2 次の文章を読んで,設問(1)~(5) に答えよ。
過酸化水素 H2O2 水溶液に触媒を加えたところ酸素 O2 が発生し,以下のよう
な化学反応が進むことがわかった。
2H2O2
2H2O + O
さまざまな濃度のH2O2 水溶液を用いて実験を行った。反応を開始してからの
時間t秒(以下t[s]) 後に発生したO2 の体積 [L] を測定した結果,H2O2 の分解速
度v[mol/(L・s)〕が †[s] 後の H2O2 の濃度[H2O2][mol/L]を用いて,(II)式に示す
反応速度式で表されることがわかった。
v = (3.0 × 10-3) [H2O2]t
(II)式から t[s] 後の [H2O2] は II)式のように導かれる。 Cは定数である。
loge [H2O2] = - (3.0 × 10-3)t + C
loge
(I)
t=0のH2O2濃度を[H2O2] とし,t=a の H2O2濃度を[H2O2] とすると,
(MV)式が得られる。
ア
|= - (3.0 × 10-3)a
(IV)
ここで H2O2濃度が [HO] の半分になる時間を 1/2 〔S〕 とする。 なお,この
反応過程でH2O2 水溶液の体積変化はないものとする。 また, O2 は理想気体で