1.やさしい
1 次反応の速度定数は 0.15 min⁻¹ である。半減期 t½ を求めよ。
k = 0.15 min⁻¹
t½ = min
解答つき反応速度論ワークシート
2.やさしい
反応 A + B → C は速度式 r = k·CA²·CB に従い、k = 0.1 L²/(mol²·s) である。CA = 0.2 mol/L、CB = 2 mol/L のときの反応速度 r を求めよ。
r = k·CA²·CBk = 0.1 L²/(mol²·s)CA = 0.2 mol/LCB = 2 mol/L
r = mol/(L·s)
3.ふつう
2 次反応（−rA = k·CA²）の k = 0.2 L/(mol·min)、初濃度は 1 mol/L である。最初の半減期 t½ を求めよ。
k = 0.2 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/L
t½ = min
4.ふつう
回分反応器での 1 次反応の k = 0.2 min⁻¹ 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 = 0.2 min⁻¹X = 80 %
t = min
5.むずかしい
1 次反応の k は 25 °C で 0.002 min⁻¹、活性化エネルギーは 60 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 = 0.002 min⁻¹T1 = 25 °CEa = 60 kJ/molT2 = 50 °Ct = 45 minR = 8.314 J/(mol·K)
X = %
6.むずかしい
ある反応の速度定数は 40 °C で 0.002 min⁻¹、60 °C で 0.0318 min⁻¹ である。活性化エネルギー Ea を求めよ。
k1 = 0.002 min⁻¹T1 = 40 °Ck2 = 0.0318 min⁻¹T2 = 60 °CR = 8.314 J/(mol·K)
Ea = kJ/mol
解答
- 1. t½ = 4.621 min
- 2. r = 0.008 mol/(L·s)
- 3. t½ = 5 min
- 4. t = 8.047 min
- 5. X = 44.32 %
- 6. Ea = 120 kJ/mol
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