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1[7급 국가직 화공열역학] 26년 1회차

 $t$  °C에서  $\mathrm{A}(g)+\mathrm{B}(g)\rightleftarrows 2\mathrm{C}(g)$ 의 반응에 대한 평형상수( $K_{\mathrm{P}}$ )가 1이다. 일정한 온도와 부피에서 반응이 진행되고 A와 B의 초기 부분압력이 각각 1 bar일 때, 평형상태에서 A의 전환율은? (단, 초기에는 A와 B만 존재한다)

 $\frac{1}{4}$

 $\frac{1}{3}$

 $\frac{1}{2}$

 $\frac{2}{3}$

해설

평형식  $K_P = \dfrac{(2x)^2}{(1-x)^2} = 1$ 을 풀면 A의 전환율은  $\dfrac{1}{3}$ 이다.
일정 온도·부피에서는 분압이 몰수에 비례하므로 A, B가 각각  $x$  bar 소모되면  $P_A = P_B = 1-x$ ,  $P_C = 2x$ 이다.
계산:  $\dfrac{2x}{1-x} = 1$  →  $x = \dfrac{1}{3}$ , 초기 분압 1 bar로 나눈 전환율도  $\dfrac{1}{3}$ 이다.
 $\dfrac{1}{4}$ 이면  $K_P = \dfrac{0.5^2}{0.75^2} = \dfrac{4}{9}$ 로 1이 되지 않는다.
 $\dfrac{1}{2}$ 이면  $K_P = \dfrac{1^2}{0.5^2} = 4$ 이다.
 $\dfrac{2}{3}$ 이면  $K_P = \dfrac{(4/3)^2}{(1/3)^2} = 16$ 이다.

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