반응 A + B → C에 대해, A의 초기농도(C_{\mathrm{A0… | [7급 국가직 반응공학] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

반응 A + B → C에 대해, A의 초기농도($C_{\mathrm{A0}}$)와 B의 초기농도($C_{\mathrm{B0}}$)에 따라 다음과 같은 초기 반응속도($-r_{\mathrm{A0}}$)를 얻었다. 이에 대한 A와 B의 반응차수를 바르게 연결한 것은? (단, 반응온도는 동일하다)
$C_{\mathrm{A0}}$ [mol L-1]
$C_{\mathrm{B0}}$ [mol L-1]
$-r_{\mathrm{A0}}$ [mol L-1 s-1]
0.3
2.0
5.0 × 10-3
0.6
4.0
40.0 × 10-3
0.6
8.0
160 × 10-3
A의 반응차수 B의 반응차수

1차 1차

1차 2차

2차 1차

2차 2차

A는 1차, B는 2차이다.
$-r_{\mathrm{A0}} = kC_{\mathrm{A0}}^{\alpha}C_{\mathrm{B0}}^{\beta}$로 두고 표의 행끼리 비교한다.
둘째·셋째 행: A 동일, B 2배 → 속도 4배 → $\beta = 2$
첫째·둘째 행: A·B 모두 2배 → 속도 8배 → $2^{\alpha}\cdot 2^{2} = 8,\ \alpha = 1$
A를 2차로 두면 첫째·둘째 행의 속도비가 16배여야 한다.
B를 1차로 두면 둘째·셋째 행의 속도비가 2배여야 한다.