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 (%)40 min?

1 次反応の半減期は 8 min である。40 min 後に反応物は何パーセント f 残っているか。

t½ = 8 mint = 40 min
f = %
2.やさしい
t (min)C (mol/L)40 minC = ?

1 次反応 A → 生成物の速度定数は 0.01 min⁻¹、A の初濃度は 1.5 mol/L である。40 min 後の濃度 CA を求めよ。

k = 0.01 min⁻¹CA0 = 1.5 mol/Lt = 40 min
CA = mol/L
3.ふつう
t (min)X (%)t = ?90%

回分反応器での 1 次反応の k = 0.01 min⁻¹ 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 = 0.01 min⁻¹X = 90 %
t = min
4.ふつう
t (min)X (%)t = ?90%

0 次反応の k = 0.025 mol/(L·min)、初濃度は 0.5 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 = 0.025 mol/(L·min)CA0 = 0.5 mol/LX = 90 %
t = min
5.むずかしい
1/Tln kT = 100 °Cln 0.02ln A = ?Ea​ = 100 kJ/mol

1 次反応の速度定数は 100 °C で 0.02 s⁻¹、活性化エネルギーは 100 kJ/mol である。アレニウスの式の頻度因子 A を求めよ。

k = 0.02 s⁻¹T = 100 °CEa = 100 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
A = s⁻¹
6.むずかしい
Tk20 °Ck1​?5·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 80 kJ/mol である。20 °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 = 20 °Ck2/k1 = 5R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C

解答

  1. 1. f = 3.125 %
  2. 2. CA = 1.005 mol/L
  3. 3. t = 230.3 min
  4. 4. t = 18 min
  5. 5. A = 1.994 × 10¹² s⁻¹
  6. 6. T2 = 35.12 °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。