등온 회분식반응기에서 2A + B \rightarrow 3C + D 액… | [7급 국가직 반응공학] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 반응공학] 22년 1회차

등온 회분식반응기에서 2A + B  $\rightarrow$  3C + D 액상 반응을 진행한다. A와 B의 초기농도가 각각 8  $\mathrm{mol\,L^{-1}}$ 와 5  $\mathrm{mol\,L^{-1}}$ 이고 제한반응물(limiting reactant)의 전환율이 80 %일 때, 제한반응물과 C의 농도[ $\mathrm{mol\,L^{-1}}$ ]를 바르게 연결한 것은? (단, C와 D의 초기농도는 0  $\mathrm{mol\,L^{-1}}$ 이다)
제한반응물 C의 농도

A 6.4

A 9.6

B 8

B 12

해설

양론상 A가 제한반응물이고, 80 % 전환 시 C의 농도는  $9.6\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ 이다.
B를 모두 반응시키려면 A가  $2\times 5=10\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$  필요하지만 8뿐이므로 A가 먼저 소진된다.
A 반응량:  $8\times 0.8=6.4\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ 
C 생성량:  $6.4\times\dfrac{3}{2}=9.6\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ 
A와 6.4 조합은 A의 반응량을 C 농도로 착각했다.
B와 8 조합은 제한반응물을 B로 잘못 판단했다.
B와 12 조합도 B를 제한반응물로 보고 C 농도를 과대 계산했다.

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