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 (%)7.5 min?

1 次反応の半減期は 5 min である。7.5 min 後に反応物は何パーセント f 残っているか。

t½ = 5 mint = 7.5 min
f = %
2.やさしい
t (min)C (mol/L)60 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 1.2 mol/L である。60 min 後の濃度 CA を求めよ。

k = 0.02 min⁻¹CA0 = 1.2 mol/Lt = 60 min
CA = mol/L
3.ふつう
t (min)C (mol/L)15 minC = ?

速度式 −rA = k·CA² の反応で k = 0.5 L/(mol·min)、初濃度は 1.5 mol/L である。15 min 後の濃度 CA を求めよ。

k = 0.5 L/(mol·min)CA0 = 1.5 mol/Lt = 15 min
CA = mol/L
4.ふつう
t (min)X (%)t = ?80%

回分反応器での 2 次反応(−rA = k·CA²)の k = 0.8 L/(mol·min)、初濃度は 1 mol/L である。反応率 80% に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。

k = 0.8 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/LX = 80 %
t = min
5.むずかしい
Tk40 °Ck1​?2·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 55 kJ/mol である。40 °C では反応が遅すぎる。反応を 2 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 = 55 kJ/molT1 = 40 °Ck2/k1 = 2R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C
6.むずかしい
t (min)X (%)45 minX = ?

1 次反応の k は 30 °C で 0.005 min⁻¹、活性化エネルギーは 90 kJ/mol である。回分反応器を今度は 50 °C で 45 min 運転する。達成される反応率 X を求めよ。

k1 = 0.005 min⁻¹T1 = 30 °CEa = 90 kJ/molT2 = 50 °Ct = 45 minR = 8.314 J/(mol·K)
X = %

解答

  1. 1. f = 35.36 %
  2. 2. CA = 0.3614 mol/L
  3. 3. CA = 0.1224 mol/L
  4. 4. t = 5 min
  5. 5. T2 = 50.62 °C
  6. 6. X = 87.14 %

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。