薬剤師国家試験 平成30年度 第103回 - 一般 理論問題 - 問 93

下のグラフは、可逆（平衡）反応（Ⅰ）、平行（並発）反応（Ⅱ）、連続（逐次）反応（Ⅲ）における反応物、中間体及び生成物の濃度と時間の関係を表している。素反応がいずれも反応速度定数k1〜k6の一次反応であるとき、反応Ⅰ〜Ⅲに関する記述のうち、正しいのはどれか。２つ選べ。

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解答　２、３

１　誤
平衡定数Kは可逆（平衡）反応における平衡状態（時間が経過してもそれぞれの濃度が変化しない状態）を示し、①式で表される。

また、Ⅰ（下図）のグラフより、平衡状態において、［A］eq＜［B］eqであることが読み取れる。よって、①式より平衡定数Kの値は1より大きいことがわかる。


２　正
平行（併発）反応は、二つ以上の反応が平行して同時に起こるものである。反応Ⅱのグラフで考えた場合、Cが消失する速度はDの生成速度（k3・［C］）とEの生成速度（k4・［C］）の和に等しくなり、以下の式で表される。

よって、Cの反応速度定数k＝k3＋k4となる。素反応がいずれも一次反応であるため、Cの半減期は一次反応の半減期の式より以下のように表される。


３　正
反応Ⅱの平行（併発）反応ではCから同時にD、Eが生成するため、DとEの生成比は、時間によらず、それぞれの反応速度定数の比で表すことができる。


４　誤
反応Ⅲの連続（逐次）反応において、Fの分解と同時に生成したGは連続的にHへ分解するため、Gの濃度は極大値（［G］max）を有するグラフとなる。本問のようにk5が一定で、k6が大きくなった場合、GからHへの分解が速くなるため、Gの濃度は以下のように変化する。

よって、反応Ⅲのk5が一定のとき、k6が大きくなるほど、Gの最大濃度に達する時間は速くなる。

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