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
CA​ (mol/L)r2r = ?CB​ = 1 mol/L

反応 A + B → C は速度式 r = k·CA·CB に従い、k = 0.002 L/(mol·s) である。CA = 2 mol/L、CB = 1 mol/L のときの反応速度 r を求めよ。

r = k·CA·CBk = 0.002 L/(mol·s)CA = 2 mol/LCB = 1 mol/L
r = mol/(L·s)
3.ふつう
t (min)C (mol/L)2 minC = ?

速度式 −rA = k·CA² の反応で k = 0.2 L/(mol·min)、初濃度は 1 mol/L である。2 min 後の濃度 CA を求めよ。

k = 0.2 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/Lt = 2 min
CA = mol/L
4.ふつう
t (min)X (%)t = ?80%

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
t (min)X (%)60 minX = ?

1 次反応の k は 25 °C で 0.02 min⁻¹、活性化エネルギーは 70 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 = 0.02 min⁻¹T1 = 25 °CEa = 70 kJ/molT2 = 35 °Ct = 60 minR = 8.314 J/(mol·K)
X = %
6.むずかしい
Tk50 °Ck1​?3·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 80 kJ/mol である。50 °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 = 80 kJ/molT1 = 50 °Ck2/k1 = 3R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C

解答

  1. 1. t½ = 34.66 min
  2. 2. r = 0.004 mol/(L·s)
  3. 3. CA = 0.7143 mol/L
  4. 4. t = 8.047 min
  5. 5. X = 95.02 %
  6. 6. T2 = 62.38 °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。