1 次反応 A → 生成物の速度定数は 0.08 min⁻¹、A の初濃度は 0.5 mol/L である。20 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 = 0.08 min⁻¹CA0 = 0.5 mol/Lt = 20 min
CA = mol/L
2.やさしい
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。40 min 後の濃度 CA を求めよ。
k = 0.02 min⁻¹CA0 = 1.2 mol/Lt = 40 min
CA = mol/L
3.ふつう
2 次反応(−rA = k·CA²)の k = 0.2 L/(mol·min)、初濃度は 2 mol/L である。最初の半減期 t½ を求めよ。
k = 0.2 L/(mol·min)CA0 = 2 mol/L
t½ = min
4.ふつう
1 次反応で A の濃度が 30 min で 2 mol/L から 0.6 mol/L に減少する。速度定数 k を求めよ。
CA0 = 2 mol/LCA = 0.6 mol/Lt = 30 min
k = min⁻¹
5.むずかしい
1 次反応の k は 30 °C で 0.002 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 = 0.002 min⁻¹T1 = 30 °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 = 0.1 mol/L のとき反応速度は 0.02 mol/(L·s)、CA0 = 0.4 mol/L のとき 0.08 mol/(L·s) である。A に関する反応次数 n を求めよ。
CA0,1 = 0.1 mol/Lr1 = 0.02 mol/(L·s)CA0,2 = 0.4 mol/Lr2 = 0.08 mol/(L·s)
n =
解答
- 1. CA = 0.1009 mol/L
- 2. CA = 0.5392 mol/L
- 3. t½ = 2.5 min
- 4. k = 0.04013 min⁻¹
- 5. X = 21.65 %
- 6. n = 1
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。