解答つき反応速度論ワークシート

無料で印刷できる反応速度論のワークシート：やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

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1.やさしい
t (min)C (mol/L)30 minC = ?

1 次反応 A → 生成物の速度定数は 0.02 min⁻¹、A の初濃度は 0.8 mol/L である。30 min 後の濃度 CA を求めよ。

k = 0.02 min⁻¹CA0 = 0.8 mol/Lt = 30 min
CA = mol/L
2.やさしい
CA​ (mol/L)r0.25r = ?CB​ = 0.6 mol/L

反応 A + B → C は速度式 r = k·CA²·CB に従い、k = 0.5 L²/(mol²·s) である。CA = 0.25 mol/L、CB = 0.6 mol/L のときの反応速度 r を求めよ。

r = k·CA²·CBk = 0.5 L²/(mol²·s)CA = 0.25 mol/LCB = 0.6 mol/L
r = mol/(L·s)
3.ふつう
t (min)C (mol/L)5 minC = ?

速度式 −rA = k·CA² の反応で k = 0.05 L/(mol·min)、初濃度は 0.5 mol/L である。5 min 後の濃度 CA を求めよ。

k = 0.05 L/(mol·min)CA0 = 0.5 mol/Lt = 5 min
CA = mol/L
4.ふつう
t (min)X (%)t = ?50%

回分反応器での 2 次反応（−rA = k·CA²）の k = 0.25 L/(mol·min)、初濃度は 1 mol/L である。反応率 50% に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。

k = 0.25 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/LX = 50 %
t = min
5.むずかしい
1/Tln kT = 100 °Cln 0.01ln A = ?Ea​ = 60 kJ/mol

1 次反応の速度定数は 100 °C で 0.01 s⁻¹、活性化エネルギーは 60 kJ/mol である。アレニウスの式の頻度因子 A を求めよ。

k = 0.01 s⁻¹T = 100 °CEa = 60 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
A = s⁻¹
6.むずかしい
Tk50 °Ck1​?3·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 50 kJ/mol である。50 °C では反応が遅すぎる。反応を 3 倍速くするには何 °C の温度 T2 まで加熱しなければならないか。

Ea = 50 kJ/molT1 = 50 °Ck2/k1 = 3R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C

解答

  1. 1. CA = 0.439 mol/L
  2. 2. r = 0.01875 mol/(L·s)
  3. 3. CA = 0.4444 mol/L
  4. 4. t = 4 min
  5. 5. A = 2.508 × 10⁶ s⁻¹
  6. 6. T2 = 70.27 °C

ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。