200 L 정용 등온 회분식반응기를 이용하여 초기조건 500 K, 80… | [7급 국가직 반응공학] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 반응공학] 23년 1회차

200 L 정용 등온 회분식반응기를 이용하여 초기조건 500 K, 80 atm에서 A→B ＋ C 기상 2차 반응을 진행한다. 초기 반응물이 A 75 %와 비활성기체 25 %로 구성되어 있을 때, A의 전환율 80 %를 얻기 위해 필요한 반응시간[min]은? (단, 기체는 모두 이상기체이고, 반응속도상수는 0.1 L mol^-1 min^-1, 기체상수는 0.08 atm L mol^-1 K^-1이다)

 $\dfrac{20}{3}$

 $\dfrac{40}{3}$

 $\dfrac{60}{3}$

 $\dfrac{80}{3}$

해설

초기 A 농도를 구해 정용 2차 회분식 식에 넣으면 반응시간은  $\dfrac{80}{3}\ \mathrm{min}$ 이다.
초기 A 농도:  $C_{\mathrm{A0}} = \dfrac{y_{\mathrm{A0}}P_0}{RT_0} = \dfrac{(0.75)(80)}{(0.08)(500)} = 1.5\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ 
정용 2차 반응:  $kC_{\mathrm{A0}}t = \dfrac{X_{\mathrm{A}}}{1 - X_{\mathrm{A}}} = \dfrac{0.8}{0.2} = 4$ 
 $t = \dfrac{4}{(0.1)(1.5)} = \dfrac{80}{3}\ \mathrm{min}$ 
정용 반응기이므로 몰수 변화가 농도식에 영향을 주지 않고, 비활성기체는 A의 초기 분압을 낮추는 데만 반영된다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 반응공학] 23년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요

비슷한 기출

7급 국가직 반응공학 기출문제 암기장 전체 보기

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→