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1[9급 지방직 공업화학] 23년 1회차

다음 반응이 300K, 표준상태에서 평형에 도달할 때, lnK는? (단, K는 평형상수, △_rG°은 300K에서의 표준반응깁스에너지, 기체상수 R＝8Jmol^-1K^-1이다)
 $\mathrm{N_2}(g)+3\mathrm{H_2}(g)\rightleftharpoons 2\mathrm{NH_3}(g)\quad \Delta_r G^\circ=-32\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}$

4/3

40/3

400/3

4,000/3

해설

표준반응깁스에너지와 평형상수의 관계로 구하면 lnK = 40/3이다.
관계식:  $\Delta_r G^\circ=-RT\ln K$ 
대입:  $\ln K=-\dfrac{\Delta_r G^\circ}{RT}=-\dfrac{-32000\ \mathrm{J\,mol^{-1}}}{8\ \mathrm{J\,mol^{-1}K^{-1}}\times 300\ \mathrm{K}}$ 
결과:  $\ln K=\dfrac{32000}{2400}=\dfrac{40}{3}$ 
4/3은 kJ을 J로 환산할 때 자릿수를 하나 덜 곱한 값이다.
400/3, 4,000/3은 단위 환산에서 자릿수를 과하게 키운 값이다.
단위 일치(kJ → J)가 핵심이다.

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