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。

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1.やさしい
t (min)C (mol/L)t½​ = ?C0​/2

1 次反応の速度定数は 0.02 min⁻¹ である。半減期 t½ を求めよ。

k = 0.02 min⁻¹
t½ = min
2.やさしい
t (min)C (mol/L)30 minC = ?

0 次反応 A → 生成物の速度定数は 0.02 mol/(L·min)、A の初濃度は 1 mol/L である。30 min 後の濃度 CA を求めよ。

k = 0.02 mol/(L·min)CA0 = 1 mol/Lt = 30 min
CA = mol/L
3.ふつう
t (min)X (%)t = ?90%

回分反応器での 2 次反応（−rA = k·CA²）の k = 0.2 L/(mol·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 = 0.2 L/(mol·min)CA0 = 0.5 mol/LX = 90 %
t = min
4.ふつう
t (min)X (%)t = ?95%

回分反応器での 2 次反応（−rA = k·CA²）の k = 0.1 L/(mol·min)、初濃度は 1 mol/L である。反応率 95% に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。

k = 0.1 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/LX = 95 %
t = min
5.むずかしい
Tk20 °Ck1​?3·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 90 kJ/mol である。20 °C では反応が遅すぎる。反応を 3 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 = 90 kJ/molT1 = 20 °Ck2/k1 = 3R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C
6.むずかしい
1/Tln kT = 100 °Cln 0.002ln A = ?Ea​ = 40 kJ/mol

1 次反応の速度定数は 100 °C で 0.002 s⁻¹、活性化エネルギーは 40 kJ/mol である。アレニウスの式の頻度因子 A を求めよ。

k = 0.002 s⁻¹T = 100 °CEa = 40 kJ/molR = 8.314 J/(mol·K)
A = s⁻¹

解答

  1. 1. t½ = 34.66 min
  2. 2. CA = 0.4 mol/L
  3. 3. t = 90 min
  4. 4. t = 190 min
  5. 5. T2 = 28.99 °C
  6. 6. A = 795.3 s⁻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。