H25 年度　基礎薬学特別講義 I

反応速度　 CBT 精選問題

平成 25 年 9 月 26 日

１ 反応速度は，反応進行度反応物の減少（濃度）の時間微分積分として定義されている。

２ 反応速度定数は，反応物または生成物の濃度に依存しない定数である依存する。

３ 反応速度定数は，次元をもつもたない。

４ 反応次数は，実験的に決める値である。

５ 反応次数は整数値である。反応次数は，濃度の指数，必ずしも整数ではない。

１ 反応速度は，反応物の減少濃度の時間積分として定義されている。

２ 反応速度定数は，反応物または生成物の濃度に依存する。

３ 反応速度定数は，次元をもたない。

４ 反応次数は，実験的に決める値である。

５ 反応次数は整数値である。

反応速度に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。

１

１ 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

初濃度が C0 ，反応速度定数 が k で表される２次反応の積分式はどれか。

１ 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

２

１

２ C = C0 − k t

３ C = C0 e−kt

４ 1/C = 1/C0 + k t

５

初濃度が C0 ，反応速度定数 が k で表される２次反応の積分式はどれか。

１ 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

２

→ 　　０次

→ 　　１次

→ 　　２次

１ 時間とともに直線的に減少する。

２ 残存量の逆数が，時間とともに直線的に減少する。

３ 残存量の対数が，時間とともに直線的に減少する。

４ 残存量の逆数が，時間とともに直線的に増加する。

５ 残存量の逆数の対数が，時間とともに直線的に増加する。

薬物 A の分解が２次反応速度に従うとき、 A の残存量に関する記述の正しいものはどれか。

３

１ 時間とともに直線的に減少する。

２ 残存量の逆数が，時間とともに直線的に減少する。

３ 残存量の対数が，時間とともに直線的に減少する。

４ 残存量の逆数が，時間とともに直線的に増加する。

５ 残存量の逆数の対数が，時間とともに直線的に増加する。

薬物 A の分解が２次反応速度に従うとき、 A の残存量に関する記述の正しいものはどれか。

３

１ 時間とともに直線的に減少する。

２ 残存量の逆数が，時間とともに直線的に減少する。

３ 残存量の対数が，時間とともに直線的に減少する。

４ 残存量の逆数が，時間とともに直線的に増加する。

５ 残存量の逆数の対数が，時間とともに直線的に増加する。

１ 時間とともに直線的に減少する。

２

３ 残存量の対数が，時間とともに直線的に減少する。

４ 残存量の逆数が，時間とともに直線的に増加する。

５

０次

１次

２次

 -k

t

C

 -k

t

log C

k

1/t

1/C

１ 　時間−１

２ 　濃度・時間−１

３ 　濃度−１

４ 　濃度−１・時間

５ 　濃度−１・時間−１

１次反応における反応速度定数 k の次元はどれか。

１ 　時間−１

２ 　濃度・時間−１

３ 　濃度−１

４ 　濃度−１・時間

５ 　濃度−１・時間−１

４

１ 　時間−１

２ 　濃度・時間−１

３

４ 　

５ 　濃度−１・時間−１

→ 　１次　

→ 　０次　

→ 　２次　

1 t1/2 = C0 / k

2 t1/2 = C0 / 2 k

3 t1/2 = 0.693 / k

初濃度が C0 ，反応速度定数 が k で表される０次反応の半減期（ t1/2 ）はどれか。　　

4 t1/2 = 0.693 / (C0 k)

5 t1/2 = 1 / (C0 k)

１ t1/2 = C0 / k

２ t1/2 = C0 / 2 k

３ t1/2 = 0.693 / k

５

４ t1/2 = 0.693 / (C0 k)

５ t1/2 = 1 / (C0 k)

1 t1/2 = C0 / k

2 t1/2 = C0 / 2 k

3 t1/2 = 0.693 / k

１

２ t1/2 = C0 / 2 k

３ t1/2 = 0.693 / k

４

５ t1/2 = 1 / (C0 k)

初濃度が C0 ，反応速度定数 が k で表される０次反応の半減期（ t1/2 ）はどれか。　　

4 t1/2 = 0.693 / (C0 k)

5 t1/2 = 1 / (C0 k)

５

→ 　０次

→ 　１次

→ 　２次

０次反応における初濃度 C0 と半減期 t1/2 の関係を表すグラフはどれか。

６

log C0

log t1/2

１

log C0

log t1/2

1

２

log C0

log t1/2 −1

３

C0

log t1/2

1

４

C0

log t1/2 −1

５０次１次 ２次

１ 　 80 mg/mL

２ 　 60 mg/mL

３ 　 40 mg/mL

４ 　 30 mg/mL

５ 　 20 mg/mL

初濃度 240 mg/mL の薬物が１次反応速度に従って分解する場合，半減期の３倍の時間経過したとき、残存量はいくらか。

１ 　 80 mg/mL

２ 　 60 mg/mL

３ 　 40 mg/mL

４ 　 30 mg/mL

５ 　 20 mg/mL

７

【反応次数と残存量】

１次反応では，半減期の n 倍で

　　　 C = 1/2n × C0

０次反応では，半減期の２倍で

　　　　 C = 0

１ １ / ２　倍

２ １ / ３　倍

３ １ / ４　倍

４ １ / ６　倍

５ １ / ８　倍

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

８

２次反応速度に従う薬物残存濃度の変化

２次反応では， 半減期の n 倍で

C = C0/(n + 1)

１ 反応速度は， X の濃度に比例する。

２ 反応速度は， X の濃度と Y の濃度の積に比例する。

３ 温度一定で， X の半減期は X の初濃度に比例する。

４ 反応速度定数 k 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。

物質 X が物質 Y へと変化する反応が２次反応速度式に従うとする。この反応に関する記述正しいものはどれか。

１ 反応速度は， X の濃度に比例する。

２ 反応速度は， X の濃度と Y の濃度の積に比例する。

３ 温度一定で， X の半減期は X の初濃度に比例する。

４ 反応速度定数 k 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。

９

１ 懸濁液における薬物の分解反応は，擬１次反応と呼ばれる。

２ 薬物残存量は，０次反応速度式によって計算できる。

３ 沈殿している薬物は，１次反応に従って分解する。

４ 薬物の飽和濃度は，溶解速度 ≫ 分解速度によって保たれている。

５ 飽和濃度で保たれている間、溶解している薬物は１次反応に従って分解する。

１ 懸濁液における薬物の分解反応は，擬１次反応と呼ばれる。

２ 薬物残存量は，０次反応速度式によって計算できる。

３ 沈殿している薬物は，１次反応に従って分解する。

４ 薬物の飽和濃度は，溶解速度 ≫ 分解速度によって保たれている。

５ 飽和濃度で保たれている間、溶解している薬物は１次反応に従って分解する。

１ 懸濁液における薬物の分解反応は，擬ゼロ次反応と呼ばれる。

２ 薬物残存量は，飽和濃度が保たれている間、ゼロ次反応速度式によって計算できる。

３ 沈殿している薬物は，一次反応に従って分解する。

４ 薬物の飽和濃度は，溶解速度 ≫ 分解速度によって保たれている。

５ 飽和濃度で保たれている間、溶解している薬物はゼロ次反応に従って分解する。

１次反応速度に従って加水分解する薬物の懸濁液における分解に関する正しい記述はどれか。

10

１ 　 k は反応の種類と温度によって決まる。

２ 　 k は次元をもたない。→ 　反応次数に依存

３ 　 k は温度の上昇に伴って、著しく増加する。

４ 　 k は活性化エネルギーに比例する。→ 　 Ea が大→ k は小さくなる。

５ 　 k は触媒の存在には無関係である。→ 　 Ea が小→ k は大きくなる。

反応速度定数 k に関する記述のうち，正しいものはどれか。

11

アレニウス式

k = A e-Ea/RT

１ 　 k は反応の種類と濃度によって決まる。

２ 　 k は次元をもたない。

３ 　 k は温度の上昇に伴って、著しく増加する。

４ 　 k は活性化エネルギーに比例する。

５ 　 k は触媒の存在には無関係である。

１ 　 k は反応の種類と濃度によって決まる。

２ 　 k は次元をもたない。

３ 　 k は温度の上昇に伴って、著しく増加する。

４ 　 k は活性化エネルギーに比例する。

５ 　 k は触媒の存在には無関係である。

アレニウス（ Arrhenius ）の式はどれか。12

1

2

溶解度と温度

3

Clapeyron-Clausius 式

4

5

van’t Hoff 式

2ln aEd kdT R T

trs2

ln Hd KdT R T

sol2

ln Hd SdT R T

ln aEd kdT R T

vap2

ln Hd pdT R T

1

2

3

2ln aEd kdT R T

sol2

ln Hd SdT R T

vap2

ln Hd pdT R T

4

5trs2

ln Hd KdT R T

ln aEd kdT R T

１ 活性化エンタルピー

２ エンタルピー

３ 気体定数

４ 自由エネルギー

５ 頻度因子

分解反応定数 k と絶対温度 T の関係は、アレニウス式で示される。このとき， A の名称として正しいのはどれか。

１ 活性化エンタルピー

２ エンタルピー

３ 気体定数

４ 自由エネルギー

５ 頻度因子

13

アレニウス式

k = A e-Ea/RT

１ アレニウス式は一次反応でのみ成立する。→ 　反応次数に関わらず成立する。

２ 速度定数 k は，温度の上昇とともに指数関数的に増加する。

３ 頻度因子 A は次元をもたない。→ 　速度定数 k と同じ次元をもつ。

４ 触媒を加えると， Ea は小さくなる。

５ Ea が正の場合、吸熱反応である。→ 　吸熱，発熱は DH が関係する。

アレニウス式に関する記述について、正しいものはどれか。

14

１ アレニウス式は一次反応でのみ成立する。

２ 速度定数 k は，温度の上昇とともに指数関数的に増加する。

３ A は次元をもたない。

４ 触媒を加えると， Ea は大きくなる。

５ Ea が正の場合、吸熱反応である。

１ アレニウス式は一次反応でのみ成立する。

２ 速度定数 k は，温度の上昇とともに指数関数的に増加する。

３ A は次元をもたない。

４ 触媒を加えると， Ea は大きくなる。

５ Ea が正の場合、吸熱反応である。

アレニウス式

k = A e-Ea/RT

アレニウスプロットはどれか。15

T

k

１

Tln

ｋ

２

T

1/k

３

1/T

k

４

1/T

ln ｋ

５

ln ln aEk A

R T

触媒が影響を与える物理量はどれか。16

１ 　エンタルピー変化

２ 　エントロピー変化

３ 　自由エネルギー変化

４ 　活性化エネルギー

５ 　反応の平衡

１ 　エンタルピー変化

２ 　エントロピー変化

３ 　自由エネルギー変化

４ 　活性化エネルギー

５ 　反応の平衡

１ この反応は吸熱反応である。

２ 触媒添加により， DH は大きくなる。

３ 触媒添加により， DH は小さくなる。

４ Ea が小さくなると、反応速度は遅くなる。

５ DH が小さくなると、反応速度は遅くなる。

１ この反応は吸熱反応である。

２ 触媒添加により， DH は大きくなる。

３ 触媒添加により， DH は小さくなる。

４ Ea が小さくなると、反応速度は遅くなる。

５ DH が小さくなると、反応速度は遅くなる。

反応速度に関する下の図について，正しい記述はどれか。

17

次の反応式のうち、平行反応はどれか。18

A Bk1

k2

１

A Bk1

２

ABk1

k2 C

３

A Bk1 k2

C

４

E + S

(E ・S)

k1

k2

Pk3

５

平行反応不可逆反応可逆反応

逐次反応 酵素反応

１ 　 5 日

２ 　 10 日

３ 　 15 日

４ 　 20 日

５ 　 25 日

薬物 A の分解は一次反応に従い、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。

19

１ 　 5 日

２ 　 10 日

３ 　 15 日

４ 　 20 日

５ 　 25 日

ABk1

k2 C

k1 = 4.0 x 10-4 h-1

k2 = 2.0 x 10-5 h-1

ln 10 = 2.3, ln 9 = 2.2

A の分解速度定数 k は k1 + k2 = 4.2 x 10-4 h-1

A の残存量は　　 ln C = ln C0 − k t

A の残存率が 90% となるにはln 9 = ln 10 − 4.2 x 10-4 • t90

t90 ≈ 0.1/4 x 104

≈ 250 h-1

≈ 10 day

１ K = 0.5

２ K = 1

３ K = 2

４ K = 3

５ K = 5

正逆両反応とも一次反応で進行する可逆反応を下に示した。この正反応の平衡定数 K はいくらか。

１ K = 0.5

２ K = 1

３ K = 2

４ K = 3

５ K = 5

20

A Bk1

k2

k1 = 0.02 h-1

k2 = 0.01 h-1

平衡定数 K は

K = k1

k2

K = 0.02

0.01 = 2

連続反応 A → B → C を表すグラフはどれか。ただし、各素反応は１次反応に従う。

21

４ ５

２

濃度

時間

AB

C

１

濃度

時間

A

B

C

３

C

下図は速度定数 k と温度 T との関係を示している。このうち、酵素反応を表している図はどれか。

22

T

k

１

T

k

２

T

k

３

T

k

４

T

k

５至適温度

酵素反応

下図は速度定数 k と温度 T との関係を示している。このうち、酵素反応を表している図はどれか。

22

T

k

１

T

k

２

T

k

３

T

k

４

T

k

５酵素反応

アレニウス型反応 爆発型反応 ある種の気相反応

表面吸着を伴う固相反応

加水分解が H3O ＋ の触媒作用のみで進行する薬物について，みかけの１次分解速度定数 k と pH との関係を示したグラフはどれか。

23

pH

log

k

１

pHlo

g k

２

pH

log

k

３

pH

log

k

４

pH

log

k

５

加水分解が H3O ＋ の触媒作用のみで進行する薬物について，みかけの１次分解速度定数 k と pH との関係を示したグラフはどれか。

23

pH

log

k

１

pHlo

g k

２

pH

log

k

３

pH

log

k

４

pH

log

k

５

H3O+OH- H3O+ + OH-

１ 　２　時間

２ 　４　時間

３ 　 10 　時間

４ 　 200 　時間

５ 　 400 　時間

k = kH [H3O+]

薬物のみかけの分解速度定数 k と酸触媒定数 kH との関係式は次式で示される。 pH 3 における半減期が 20 時間であるとき， pH 2 における半減期はいくらか。

１ 　２　時間

２ 　４　時間

３ 　 10 　時間

４ 　 200 　時間

５ 　 400 　時間

24

特殊酸触媒反応では，pH が１小さくなると、 k は 10 倍になる。

半減期は k に逆比例するので、　　　　　　　半減期は１ /10 になる。

１ ０次反応では，半減期の３倍で反応物の濃度は初濃度の 1/3 になる。

２ １次反応では，半減期の３倍で反応物の濃度は初濃度の 1/3 になる。

３ １次反応では，半減期の４倍で反応物の濃度は初濃度の 1/8 になる。

４ ２次反応では，半減期の３倍で反応物の濃度は初濃度の 1/ ４ になる。

５ ２次反応では，半減期の４倍で反応物の濃度は初濃度の 1/8 になる。

反応速度について，反応物の濃度と半減期の関係で，正しいものはどれか。

25

１ ０次反応では，半減期の３倍で反応物の濃度は初濃度の 1/3 になる。

２ １次反応では，半減期の３倍で反応物の濃度は初濃度の 1/3 になる。

３ １次反応では，半減期の４倍で反応物の濃度は初濃度の 1/8 になる。

４ ２次反応では，半減期の３倍で反応物の濃度は初濃度の 1/ ４ になる。

５ ２次反応では，半減期の４倍で反応物の濃度は初濃度の 1/8 になる。

反応次数と濃度変化

０次反応では 半減期の２倍で 　濃度　 A

１次反応では 半減期の n 倍で

２反応では， 半減期の n 倍で

初濃度　 A0

0A

01

2nA A

0

1

AA

n

H25 　基礎薬学特別講義Ⅰ

これで終了です。

CBT 本試験を目指して，がんばりましょう。