등온 회분식반응기에서 A + 2B \rightleftarrows 2C … | [7급 국가직 반응공학] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 반응공학] 22년 1회차

등온 회분식반응기에서 A + 2B  $\rightleftarrows$  2C + D 가역 액상 기초반응을 진행한다. A와 B의 초기농도는 각각 5  $\mathrm{mol\,L^{-1}}$ 와 4  $\mathrm{mol\,L^{-1}}$ 이다. 반응이 평형에 도달하였을 때 B의 전환율이 50 %이면, 이 반응의 농도평형상수는? (단, C와 D의 초기농도는 0  $\mathrm{mol\,L^{-1}}$ 이다)

 $\frac{1}{16}$

 $\frac{1}{8}$

 $\frac{1}{4}$

 $\frac{1}{2}$

해설

평형 농도를 양론으로 구해 대입하면 농도평형상수는  $\dfrac{1}{4}$ 이다.
B 반응량:  $4\times 0.5=2$ 이므로 A는 1 감소, C는 2·D는 1 생성
평형:  $C_{\mathrm{A}}=4,\ C_{\mathrm{B}}=2,\ C_{\mathrm{C}}=2,\ C_{\mathrm{D}}=1$ 
 $K_C=\dfrac{C_{\mathrm{C}}^{2}C_{\mathrm{D}}}{C_{\mathrm{A}}C_{\mathrm{B}}^{2}}=\dfrac{2^{2}\times 1}{4\times 2^{2}}=\dfrac{1}{4}$ 
 $\dfrac{1}{16}$ 은 평형 농도 대입값보다 작게 잡은 값이다.
 $\dfrac{1}{8}$ 도 평형 농도 대입 결과와 맞지 않는다.
 $\dfrac{1}{2}$ 는 평형 농도 대입값보다 크게 잡은 값이다.

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