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 0.08 min⁻¹、A の初濃度は 1.2 mol/L である。5 min 後の濃度 CA を求めよ。

k = 0.08 min⁻¹CA0 = 1.2 mol/Lt = 5 min
CA = mol/L
2.やさしい
t (min)C (mol/L)20 minC = ?

1 次反応 A → 生成物の速度定数は 0.05 min⁻¹、A の初濃度は 1 mol/L である。20 min 後の濃度 CA を求めよ。

k = 0.05 min⁻¹CA0 = 1 mol/Lt = 20 min
CA = mol/L
3.ふつう
t (min)X (%)t = ?95%

回分反応器での 1 次反応の k = 0.02 min⁻¹ 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 = 0.02 min⁻¹X = 95 %
t = min
4.ふつう
t (min)X (%)t = ?50%

回分反応器での 2 次反応(−rA = k·CA²)の k = 0.5 L/(mol·min)、初濃度は 0.5 mol/L である。反応率 50% に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。

k = 0.5 L/(mol·min)CA0 = 0.5 mol/LX = 50 %
t = min
5.むずかしい
Tk50 °Ck1​?4·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 100 kJ/mol である。50 °C では反応が遅すぎる。反応を 4 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 = 100 kJ/molT1 = 50 °Ck2/k1 = 4R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C
6.むずかしい
Tk20 °Ck1​?10·k1​

ある反応の活性化エネルギーは 80 kJ/mol である。20 °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 = 80 kJ/molT1 = 20 °Ck2/k1 = 10R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C

解答

  1. 1. CA = 0.8044 mol/L
  2. 2. CA = 0.3679 mol/L
  3. 3. t = 149.8 min
  4. 4. t = 4 min
  5. 5. T2 = 62.5 °C
  6. 6. T2 = 42.12 °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。