0 次反応 A → 生成物の速度定数は 0.025 mol/(L·min)、A の初濃度は 2 mol/L である。40 min 後の濃度 CA を求めよ。
解答つき反応速度論ワークシート
1.やさしい
k = 0.025 mol/(L·min)CA0 = 2 mol/Lt = 40 min
CA = mol/L
2.やさしい
1 次反応 A → 生成物の速度定数は 0.1 min⁻¹、A の初濃度は 1.5 mol/L である。10 min 後の濃度 CA を求めよ。
k = 0.1 min⁻¹CA0 = 1.5 mol/Lt = 10 min
CA = mol/L
3.ふつう
0 次反応の k = 0.02 mol/(L·min)、初濃度は 0.5 mol/L である。反応率 40% に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。
k = 0.02 mol/(L·min)CA0 = 0.5 mol/LX = 40 %
t = min
4.ふつう
速度式 −rA = k·CA² の反応で k = 0.8 L/(mol·min)、初濃度は 1 mol/L である。10 min 後の濃度 CA を求めよ。
k = 0.8 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/Lt = 10 min
CA = mol/L
5.むずかしい
1 次反応の k は 25 °C で 0.01 min⁻¹、活性化エネルギーは 75 kJ/mol である。回分反応器を今度は 45 °C で 30 min 運転する。達成される反応率 X を求めよ。
k1 = 0.01 min⁻¹T1 = 25 °CEa = 75 kJ/molT2 = 45 °Ct = 30 minR = 8.314 J/(mol·K)
X = %
6.むずかしい
2 つの実験で A → 生成物の初速度を測定する。CA0 = 0.25 mol/L のとき反応速度は 0.008 mol/(L·s)、CA0 = 0.5 mol/L のとき 0.032 mol/(L·s) である。A に関する反応次数 n を求めよ。
CA0,1 = 0.25 mol/Lr1 = 0.008 mol/(L·s)CA0,2 = 0.5 mol/Lr2 = 0.032 mol/(L·s)
n =
解答
- 1. CA = 1 mol/L
- 2. CA = 0.5518 mol/L
- 3. t = 10 min
- 4. CA = 0.1111 mol/L
- 5. X = 86.6 %
- 6. n = 2
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