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)5 minC = ?

1 次反応 A → 生成物の速度定数は 0.25 min⁻¹、A の初濃度は 1.5 mol/L である。5 min 後の濃度 CA を求めよ。

k = 0.25 min⁻¹CA0 = 1.5 mol/Lt = 5 min
CA = mol/L
2.やさしい
t (min)C (mol/L)t½​ = ?C0​/2

1 次反応の速度定数は 0.01 min⁻¹ である。半減期 t½ を求めよ。

k = 0.01 min⁻¹
t½ = min
3.ふつう
t (min)X (%)t = ?60%

回分反応器での 1 次反応の k = 0.2 min⁻¹ である。反応率 60% 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 = 60 %
t = min
4.ふつう
t (min)X (%)t = ?99%

回分反応器での 1 次反応の k = 0.01 min⁻¹ である。反応率 99% に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。

k = 0.01 min⁻¹X = 99 %
t = min
5.むずかしい
Tk40 °Ck1​?5·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 80 kJ/mol である。40 °C では反応が遅すぎる。反応を 5 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 = 80 kJ/molT1 = 40 °Ck2/k1 = 5R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C
6.むずかしい
t (min)X (%)60 minX = ?

1 次反応の k は 20 °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 35 °C で 60 min 運転する。達成される反応率 X を求めよ。

k1 = 0.002 min⁻¹T1 = 20 °CEa = 75 kJ/molT2 = 35 °Ct = 60 minR = 8.314 J/(mol·K)
X = %

解答

  1. 1. CA = 0.4298 mol/L
  2. 2. t½ = 69.31 min
  3. 3. t = 4.581 min
  4. 4. t = 460.5 min
  5. 5. T2 = 57.31 °C
  6. 6. X = 41.53 %

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。