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1[7급 국가직 반응공학] 25년 1회차

두 이상기체 A, B에 대하여 가역 기초반응  $\mathrm{A}\rightleftarrows\mathrm{B}$ 를 진행할 때, 온도 400 K에서 평형상수가 2라면, 600 K에서 평형상수는? (단, 기체상수는 8 J mol^-1 K^-1, 표준반응엔탈피는 19,200 J mol^-1이며, 온도에 상관없이 일정하다)

 $\mathrm{e}^{2}$

 $2\mathrm{e}^{2}$

 $\dfrac{\mathrm{e}^{4}}{2}$

 $\mathrm{e}^{4}$

해설

600 K에서의 평형상수는  $2\mathrm{e}^{2}$  이다.
반트호프 식:  $\ln\dfrac{K_2}{K_1}=-\dfrac{\Delta H^\circ}{R}\left(\dfrac{1}{T_2}-\dfrac{1}{T_1}\right)$ 
대입:  $-\dfrac{19200}{8}\left(\dfrac{1}{600}-\dfrac{1}{400}\right)=-2400\times\left(-\dfrac{1}{1200}\right)=2$ 
결과:  $K_2=2\mathrm{e}^{2}$ 
흡열 반응( $\Delta H^\circ>0$ )이라 온도가 오르면 평형상수가 커지는 방향과도 맞는다.
 $\mathrm{e}^{2}$  는 400 K의 평형상수 2를 곱하지 않은 값이다.
 $\dfrac{\mathrm{e}^{4}}{2}$  는 지수와 계수가 모두 계산과 맞지 않는다.
 $\mathrm{e}^{4}$  는 지수가 2배로 과대하고 기준값도 빠졌다.

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