회분식반응기에서 A + 3B → C + 2D 비가역 액상 반응을 진행한… | [7급 국가직 반응공학] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 반응공학] 26년 1회차

회분식반응기에서 A + 3B → C + 2D 비가역 액상 반응을 진행한다. 반응기 내 A와 B의 초기농도는 각각 10 mol m^-3와 9 mol m^-3이다. 제한반응물(limiting reactant)의 전환율이 0.50일 때, C와 D의 농도의 합[mol m^-3]은? (단, 반응기 내 C와 D의 초기농도는 0이다)

1.5

3.0

4.5

9.0

해설

제한반응물은 B이며, C와 D 농도의 합은 $4.5\ \mathrm{mol\,m^{-3}}$ 이다.

A 10을 모두 반응시키려면 B가 30 필요하지만 9뿐이므로 B가 먼저 소진된다.

반응한 B: $9 \times 0.50 = 4.5$ , 반응한 A: $4.5/3 = 1.5$
C: $1.5$ , D: $2 \times 1.5 = 3.0$ , 합: $4.5$

1.5는 C의 농도만 구한 값이다.
3.0은 D의 농도만 구한 값이다.
9.0은 B가 전부 반응했다고 보고 C 3.0, D 6.0을 더한 값으로, 전환율 0.50을 반영하지 않았다.

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