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
CA​ (mol/L)r0.4r = ?CB​ = 1 mol/L

反応 A + B → C は速度式 r = k·CA·CB に従い、k = 0.05 L/(mol·s) である。CA = 0.4 mol/L、CB = 1 mol/L のときの反応速度 r を求めよ。

r = k·CA·CBk = 0.05 L/(mol·s)CA = 0.4 mol/LCB = 1 mol/L
r = mol/(L·s)
2.やさしい
t (min)C (mol/L)t½​ = ?C0​/2

1 次反応の速度定数は 0.1 min⁻¹ である。半減期 t½ を求めよ。

k = 0.1 min⁻¹
t½ = min
3.ふつう
t (min)X (%)t = ?75%

回分反応器での 1 次反応の k = 0.05 min⁻¹ 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 min⁻¹X = 75 %
t = min
4.ふつう
t (min)X (%)t = ?90%

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 90% 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 = 90 %
t = min
5.むずかしい
Tk30 °C0.0255 °C0.0907

ある反応の速度定数は 30 °C で 0.02 min⁻¹、55 °C で 0.0907 min⁻¹ である。活性化エネルギー Ea を求めよ。

k1 = 0.02 min⁻¹T1 = 30 °Ck2 = 0.0907 min⁻¹T2 = 55 °CR = 8.314 J/(mol·K)
Ea = kJ/mol
6.むずかしい
Tk40 °Ck1​?4·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 50 kJ/mol である。40 °C では反応が遅すぎる。反応を 4 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 = 40 °Ck2/k1 = 4R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C

解答

  1. 1. r = 0.02 mol/(L·s)
  2. 2. t½ = 6.931 min
  3. 3. t = 27.73 min
  4. 4. t = 36 min
  5. 5. Ea = 50.02 kJ/mol
  6. 6. T2 = 64.36 °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。