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 (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/C₀ (%)5 min?

1 次反応の半減期は 10 min である。5 min 後に反応物は何パーセント f 残っているか。

t½ = 10 mint = 5 min
f = %
3.ふつう
t (min)X (%)t = ?80%

回分反応器での 1 次反応の k = 0.02 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 = 0.02 min⁻¹X = 80 %
t = min
4.ふつう
t (min)C (mol/L)10 min0.175

1 次反応で A の濃度が 10 min で 0.5 mol/L から 0.175 mol/L に減少する。速度定数 k を求めよ。

CA0 = 0.5 mol/LCA = 0.175 mol/Lt = 10 min
k = min⁻¹
5.むずかしい
t (min)X (%)60 minX = ?

1 次反応の k は 20 °C で 0.01 min⁻¹、活性化エネルギーは 80 kJ/mol である。回分反応器を今度は 35 °C で 60 min 運転する。達成される反応率 X を求めよ。

k1 = 0.01 min⁻¹T1 = 20 °CEa = 80 kJ/molT2 = 35 °Ct = 60 minR = 8.314 J/(mol·K)
X = %
6.むずかしい
Tk30 °Ck1​?10·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 70 kJ/mol である。30 °C では反応が遅すぎる。反応を 10 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 = 70 kJ/molT1 = 30 °Ck2/k1 = 10R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C

解答

  1. 1. t½ = 34.66 min
  2. 2. f = 70.71 %
  3. 3. t = 80.47 min
  4. 4. k = 0.105 min⁻¹
  5. 5. X = 94.85 %
  6. 6. T2 = 57.4 °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。