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1[7급 국가직 반응공학] 26년 1회차
등온 멤브레인 반응기(membrane reactor)에서 A ⇄ B + C 가역 기상 기초반응을 진행한다. 반응 중 멤브레인을 통해 생성물 C만 반응기에서 선택적으로 제거할 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것은?
1
A의 전환율은 평형전환율을 넘어설 수 있다.
2
C의 선택적 제거는 반응의 평형상수를 증가시킨다.
3
반응기 내 모든 위치에서 평형 조성이 유지된다.
4
A의 전환율은 멤브레인의 투과도와 무관하다.
해설
생성물 C를 계속 빼내면 역반응이 억제되어 A의 전환율이 평형전환율을 넘어설 수 있다.
C 제거는 르샤틀리에 원리에 따라 평형을 정반응 쪽으로 이동시키며, 이것이 멤브레인 반응기를 쓰는 목적이다.
- 평형상수는 온도만의 함수이므로 C를 제거해도 변하지 않는다.
- C가 계속 빠져나가므로 반응기 내 조성은 평형에 머물지 않고 위치마다 달라진다.
- C의 제거 속도가 투과도에 좌우되므로 A의 전환율도 투과도에 의존한다.
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