薬学物理化学Ⅲ 平成28年 4月15日～.

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1 薬学物理化学Ⅲ 平成28年 4月15日～

2 ２次反応の積分式はどれか。１つ選べ。ただし、初濃度を C0 、反応速度定数を k で表す。
C = − k t ２ C = C0 − k t ３ C = C0 e−kt ４ 1/C = 1/C0 + k t ５ 1/C = 1/C0 − k t 正解　４ 4.15

3 反応物 を X 、生成物を Y とすると、反応が１次反応に従う場合、この反応に関する記述正しいものはどれか。１つ選べ。
２ 反応物 を X 、生成物を Y とすると、反応が１次反応に従う場合、この反応に関する記述正しいものはどれか。１つ選べ。 １ 反応速度は、X の濃度に依存しない。 ２ 反応速度は、 Y の濃度 に比例する。 ３ 半減期は、X の初濃度に比例する。 ４ 反応速度定数の次元は、(時間)-1 である。 ５ X の濃度の逆数は、時間とともに直線的に増加する。 正解　　４ 4.15

4 薬物が２次反応速度に従って分解する場合，半減期の３倍の時間が経過したとき、残存濃度は初期濃度の何倍になるか。
１ １/２　倍 ２ １/３　倍 ３ １/４　倍 ４ １/６　倍 ５ １/８　倍 ２次反応速度に従う薬物残存濃度の変化 正解　３ 4.15

5 ０次反応の半減期（t1/2 ）はどれか。１つ選べ。 ただし、初濃度を C0、反応速度定数を k で表す。
４ ０次反応の半減期（t1/2 ）はどれか。１つ選べ。 ただし、初濃度を C0、反応速度定数を k で表す。　 １ t1/2 = C0 / k ２ t1/2 = C0 / 2k ３ t1/2 = 2C0 / k ４ t1/2 = k / 2C0 ５ t1/2 = 1 / (C0·k) 正解　２ 4.15

6 反応速度に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。 １つ選べ。
５ 反応速度に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。 １つ選べ。 １ ０次反応の反応速度は、反応物の濃度に依存せず一定である。 ２ １次反応の反応速度は、反応物の濃度に比例する。 ３ １次反応の半減期は、初濃度に依存せず一定である。 ４ ２次反応速度定数の単位は、（濃度・時間）－１　である。 ５ ２次反応では、反応物の濃度の逆数を時間に対してプロットすると、傾きが k の直線となる。 正解　４ 4.15

7 問１ 薬物A の分解がゼロ次反応に従う場合、薬物の初濃度（ [A]0 ）と分解半減期（ t1/2 ）との関係はどれか。１つ選べ。
-2 1 -1 １ ２ ３ ４ ５ 答え　

8 問２ 薬物A の分解が２次反応に従う場合、薬物の初濃度（ [A]0 ）と分解半減期（ t1/2 ）との関係はどれか。１つ選べ。
-2 1 -1 １ ２ ３ ４ ５

9 １ ２ ３ ４ ５ ln v0 C0：反応物の初濃度 v0：反応の初速度
ln C0 ln v0 １ ２ ３ ４ ５ 答え　１ C0：反応物の初濃度 v0：反応の初速度

10 初濃度を 240 mol/L にすると、A の半減期は 6 時間になる。
問４　化合物 A、B、C の分解過程は見かけ上、０次、１次、２次のいずれかで起こっている。いずれも初濃度が 120 mol/L のとき、半減期が 3 時間で、濃度は下図のように変化した。次の記述のうち、正しいのはどれか。１つ選べ。 １ A は１次反応である。 ２ B は２次反応である。 ３ C は０次反応である。 ４ 初濃度を 240 mol/L にすると、A の半減期は 6 時間になる。 ５ 初濃度を 240 mol/L にすると、B の半減期は 1.5　時間になる。 C 答え　　４ B A

11 問5　下記の表は、一定温度において反応物の初濃度を変化させて半減期を測定した結果である。この反応の反応次数はいくらか。
（mol/L） 8.0 5.0 2.0 半減期 （min） 12.5 20.0 50.0 1 2 3 4 5 1/2 1.5

12 問 　　アスピリンの加水分解は水溶液の場合、擬1次速度過程に従うことが知られている。いま、微細にしたアスピリン結晶を水に懸濁し、一定温度に加温し、残存するアスピリンの全量を測定したところ、下図のような結果が得られた。 (1)　A 点まで直線となるのは、固体のアスピリンが溶解する速度と、溶解しているアスピリンが析出する速度が等しいからである。 (2)　A 点でアスピリンの固体は、溶液中から消失した。 (3)　A 点までは、固体のアスピリンの加水分解の方が、溶解しているアスピリンの加水分解より速いため、見かけ上ゼロ次速度過程に従うような結果となる。 （１）誤、　　（２）　正、　　（３）誤、　　（４）誤、　　（５）正 (4)　A 点から固体のアスピリンも、溶解しているアスピリンも、擬一次速度過程に従って加水分解しはじめた。 (5)　A 点まで直線となるのは、溶解しているアスピリンが加水分解して消失する分、固体のアスピリンが溶解して飽和濃度を保つからである。

13 × × 21 平衡状態では、Ａ と Ｂ の濃度が等しくなる。 22 Ａ と Ｂ の濃度比は、反応時間にかかわらず
問21 ～ 問22　 可逆反応の反応速度について、記述が正しい場合は１ を、誤っている場合は ２ をマークせよ。　 21 平衡状態では、Ａ と Ｂ の濃度が等しくなる。 22 Ａ と Ｂ の濃度比は、反応時間にかかわらず k+1 と k-1 の比となる。 × 解　２１-2　　２２-2 ×

14 問23 可逆反応において、A および B の濃度変化（[A] および [B]）を表す。反応速度定数が次式の関係にある図はどれか。
解　２

15 問24 可逆反応において、A および B の濃度変化（[A] および [B]）を表す。反応速度定数が次式の関係にある図はどれか。
解　１

16 問25　下図は、可逆反応における化合物 A と B の濃度の時間変化を示している。この反応の平衡定数（K）はいくらか。。
(１) 0.25　　(２) 0.5　 (３) 1.0　　　(４) 2.0　　　(５) 4.0 解　５

17 問26　薬物 A の分解は１次反応に従い、下図のように、２種の分解物 Bおよび分解物 C を生成する。２時間後の分解物 B と C の存在比（C/B）はいくらか。
0.02 ２ 0.05 ３ 0.2 ４ 5 ５ 20 A B k1 k2 C k1 = 4.0 x h-1 k2 = 2.0 x 10-5 h-1 ln 10 = 2.3, ln 9 = 2.2 正解　２

18 問26　薬物 A の分解は１次反応に従い、下図のように、２種の分解物 Bおよび分解物 C を生成する。２時間後の分解物 B と C の存在比（C/B）はいくらか。
0.02 ２ 0.05 ３ 0.2 ４ 5 ５ 20 A B k1 k2 C k1 = 4.0 x h-1 k2 = 2.0 x 10-5 h-1 ln 10 = 2.3, ln 9 = 2.2 正解　２

19 問27　薬物 A の分解は１次反応に従い、下図のように、２種の分解物 Bおよび分解物 C を生成する。A の残存率が 90% となる期限（日）に最も近い値はどれか。
　 5 日 ２ 　10 日 ３ 　15 日 ４ 　20 日 ５ 　25 日 A B k1 k2 C k1 = 4.0 x h-1 k2 = 2.0 x 10-5 h-1 ln 10 = 2.3, ln 9 = 2.2 正解　２

20 A B C k1 k2 問28-問30 逐次反応について、記述の正しいのは １ を、誤っているのは ２ をマークせよ ２８
問28-問30　逐次反応について、記述の正しいのは １ を、誤っているのは ２ をマークせよ A B k1 k2 C ２８ Ｂ の微分型速度式は次式で表される。 ２９ k1 > k2 の場合、[B] が極大に達する時間はA の初濃度が大きい程短い。 ３０ k1 << k2 の場合、Ａ → Ｂ が律速段階である。 問29　1 問29　２ 問30　１

21 問31～問35 次の記述について、正しいのは １ 、誤っているのは ２ をマークせよ
問31～問35　次の記述について、正しいのは １ 、誤っているのは ２ をマークせよ 31 32 33 34 35 活性化エネルギーは、発熱反応で正、吸熱反応で負の値をもつ。 アレニウス型反応では、 温度の上昇により、反応速度定数は大きくなる。 アレニウス式は、反応次数に関係なく成立する。 問31　２　　問32　１　　問33　1　　問34　2　　問35　２ アレニウス式中、 R は気体定数で、1モル当たりのエネルギーである。 アレニウス式中、頻度因子 A は無単位である。

22 問36　アレニウスプロットはどれか。１つ選べ。　 １ ２ ３ ４ ５ 答え：１

23 問37 特殊塩基触媒反応を示す pH-rate プロファイルはどれか。１つ選べ。
２ ３ 1 -1 ４ ５ 答え：１ 1 -1 1 -1

24 問38 酵素反応速度と温度との関係を示した図はどれか。 １つ選べ
問38　酵素反応速度と温度との関係を示した図はどれか。 １つ選べ　 １ ２ ３ ４ ５ 答え：3

25 問39　薬物 A は特殊酸触媒反応によって，擬一次速度に従って分解する。pH 3 における半減期は 20 時間であった。 pH 2 のときの半減期はどれか。１つ選べ。必要ならば、ln 2 = 0.70　を用いよ。 １ 　1 時間　　　　　２　 10 時間　　　　　３　 100 時間　　　　　　 ４　 2 時間　　　　　５　 200 時間　　　　　　　　　　　 答え：４

26 3 4 2 1 問40 種々pH プロファイル（1 ～ 4）における触媒反応について、 pH8 の緩衝液中、最も安定なのはどれか
log kobs 3 4 1 2 正解　３