연속반응 \mathrm{A+B}\xrightleftharpoons[k_… | [9급 지방직 화학공학일반] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 화학공학일반] 25년 1회차

연속반응  $\mathrm{A+B}\xrightleftharpoons[k_{-1}]{k_1}\mathrm{C}\xrightarrow{k_2}\mathrm{D}$ 에서 C의 반응속도( $r_\mathrm{C}$ )는? (단,  $k_1$ ,  $k_{-1}$ ,  $k_2$ 는 반응속도상수이고,  $\mathrm{C_A}$ ,  $\mathrm{C_B}$ ,  $\mathrm{C_C}$ 는 각각 A, B, C의 농도이며, 모든 반응은 기초반응이다)

 $k_1\mathrm{C_AC_B}$

 $k_1\mathrm{C_AC_B}-k_2\mathrm{C_C}$

 $k_1\mathrm{C_AC_B}-(k_{-1}+k_2)\mathrm{C_C}$

 $k_1\mathrm{C_AC_B}-(k_{-1}-k_2)\mathrm{C_C}$

해설

C의 순생성속도는  $r_\mathrm{C}=k_1\mathrm{C_AC_B}-(k_{-1}+k_2)\mathrm{C_C}$ 이다.
기초반응이므로 각 단계 속도는 농도의 곱으로 쓴다. C는 정반응으로 생성되고, 역반응과 D 생성 반응 두 경로로 소모된다.
 $r_\mathrm{C}=k_1\mathrm{C_AC_B}-k_{-1}\mathrm{C_C}-k_2\mathrm{C_C}$ 
 $k_1\mathrm{C_AC_B}$ 만 쓴 식은 C의 소모 항을 모두 빠뜨렸다.
 $k_1\mathrm{C_AC_B}-k_2\mathrm{C_C}$ 는 역반응에 의한 소모를 빠뜨렸다.
 $(k_{-1}-k_2)$  꼴은 D 생성 반응을 C의 생성처럼 부호를 잘못 붙였다.

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