解答 ２,５

グラフより、Xの初濃度が100 mmol/Lであり、濃度が半分の50 mmol/Lになるまでの時間15分が半減期であることがわかる。さらに半減期である15分が経過した30分後には濃度が25 mmol/L（初濃度の1/4）になっていることから、Xの分解は一次反応で進行することがわかる。
反応式X→2Yより、Xが分解すると、分解量の2倍量のYが生成するため、X、Yの濃度の時間変化は以下のグラフ（X（実線）、Y（点線））で表される。


１誤
前記のグラフより、Yの濃度がXの濃度の2倍になる時間は横軸の時間15分である。計算で求める場合は、以下のように計算する。ただし、[X]0はXの初濃度とする。

また、Yの濃度がXの濃度の2倍になる時間のとき、［Y］＝2［X］となるため、①式に代入すると

[X]＝50 mmol/Lのとき、Yの濃度は、Xの2倍の濃度になるため、グラフより、横軸の時間15分であることがわかる。

２正
前記参照

３誤
分解反応の速度定数を分解速度定数kといい、符号は正の値をとる。

４誤
X→2Yの反応では、Xが分解すると、分解量の2倍量のYが生成するため、濃度変化の絶対値は異なる。そのため、同じ時間でのXとYの濃度変化曲線の接線の傾きの絶対値は異なる。なお、同じ時間でのXとYの濃度変化曲線の接線の傾きは以下の図のようになり、濃度変化の大きいYの方が接線の傾きの絶対値が大きくなる。


５正
前記のグラフより、Xの濃度が初濃度の1/2になるまでにかかる時間とYの濃度が100 mmol/Lから150 mmol/Lになるまでにかかる時間はともに15分で等しい。