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。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
t (min)C/C₀ (%)60 min?

1 次反応の半減期は 12 min である。60 min 後に反応物は何パーセント f 残っているか。

t½ = 12 mint = 60 min
f = %
2.やさしい
t (min)C (mol/L)t½​ = ?C0​/2

1 次反応の速度定数は 0.05 min⁻¹ である。半減期 t½ を求めよ。

k = 0.05 min⁻¹
t½ = min
3.ふつう
t (min)C (mol/L)10 min0.45

1 次反応で A の濃度が 10 min で 1.5 mol/L から 0.45 mol/L に減少する。速度定数 k を求めよ。

CA0 = 1.5 mol/LCA = 0.45 mol/Lt = 10 min
k = min⁻¹
4.ふつう
t (min)X (%)t = ?75%

0 次反応の k = 0.05 mol/(L·min)、初濃度は 1.5 mol/L である。反応率 75% に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。

k = 0.05 mol/(L·min)CA0 = 1.5 mol/LX = 75 %
t = min
5.むずかしい
t (min)X (%)15 minX = ?

1 次反応の k は 25 °C で 0.002 min⁻¹、活性化エネルギーは 80 kJ/mol である。回分反応器を今度は 35 °C で 15 min 運転する。達成される反応率 X を求めよ。

k1 = 0.002 min⁻¹T1 = 25 °CEa = 80 kJ/molT2 = 35 °Ct = 15 minR = 8.314 J/(mol·K)
X = %
6.むずかしい
Tk30 °Ck1​?5·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 80 kJ/mol である。30 °C では反応が遅すぎる。反応を 5 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 = 80 kJ/molT1 = 30 °Ck2/k1 = 5R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C

解答

  1. 1. f = 3.125 %
  2. 2. t½ = 13.86 min
  3. 3. k = 0.1204 min⁻¹
  4. 4. t = 22.5 min
  5. 5. X = 8.195 %
  6. 6. T2 = 46.19 °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。