모두CBT

아래의 실험값으로부터 다음 반응의 속도식을 결정할 수 있다. 이에 대한… | [9급 지방직 화학] 09년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 화학] 09년 1회차
아래의 실험값으로부터 다음 반응의 속도식을 결정할 수 있다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
2A+B+C→D+E2\mathrm{A} + \mathrm{B} + \mathrm{C} \rightarrow \mathrm{D} + \mathrm{E}
반응속도 = k[A]x[B]y[C]zk[\mathrm{A}]^x[\mathrm{B}]^y[\mathrm{C}]^z
실험초기 [A]초기 [B]초기 [C]E의 초기생성속도
10.20M0.20M0.20M2.4×10−6 M min−12.4\times10^{-6}\,\mathrm{M\,min^{-1}}
20.40M0.30M0.20M9.6×10−6 M min−19.6\times10^{-6}\,\mathrm{M\,min^{-1}}
30.20M0.30M0.20M2.4×10−6 M min−12.4\times10^{-6}\,\mathrm{M\,min^{-1}}
40.20M0.40M0.60M7.2×10−6 M min−17.2\times10^{-6}\,\mathrm{M\,min^{-1}}
1
x=2이고 반응은 [A]에 대해 2차이다.
2
반응속도는 [B]에 무관하므로 y=0 이다.
3
z=3이고 반응은 [C]에 대해 3차이다.
4
속도상수 k는 3.0×10-4M-2min-1 이다.
해설

실험 3과 4를 비교하면 [C]가 3배일 때 속도도 3배이므로 z=1이고, [C]에 대해 3차라는 설명이 옳지 않다.

실험 1과 3: [B]만 0.20M→0.30M인데 속도가 같으므로 y=0이다.
실험 3과 2: [A]만 2배가 되었고 속도가 9.62.4=4\dfrac{9.6}{2.4} = 4배이므로 x=2이다.
실험 3과 4: [C]가 3배, 속도가 7.22.4=3\dfrac{7.2}{2.4} = 3배이므로 z=1이다.

  • x=2로 [A]에 대해 2차라는 설명: 위 비교대로 옳다.
  • 반응속도가 [B]에 무관해 y=0이라는 설명: 실험 1과 3의 속도가 같으므로 옳다.
  • 속도상수가 3.0×10−4 M−2 min−13.0\times10^{-4}\,\mathrm{M^{-2}\,min^{-1}}라는 설명: k=2.4×10−6(0.20)2(0.20)=3.0×10−4k = \dfrac{2.4\times10^{-6}}{(0.20)^2(0.20)} = 3.0\times10^{-4}로 옳다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.