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1[7급 국가직 반응공학] 22년 1회차

다음은 등온 회분식반응기에서 진행된 반응물 A의 비가역 액상 2차 반응 실험결과이다. 이 반응의 반응속도상수[ $\mathrm{L\,mol^{-1}\,h^{-1}}$ ]는? (단,  $C_{\mathrm{A}}$ 는 A의 농도[ $\mathrm{mol\,L^{-1}}$ ]이다)시간[h] 0 1 2 3 4
 $C_{\mathrm{A}}$  $\frac{1}{20}$  $\frac{1}{30}$  $\frac{1}{40}$  $\frac{1}{50}$  $\frac{1}{60}$

시간[h]	0	1	2	3	4
$C_{\mathrm{A}}$	$\frac{1}{20}$	$\frac{1}{30}$	$\frac{1}{40}$	$\frac{1}{50}$	$\frac{1}{60}$

해설

2차 반응은  $\dfrac{1}{C_{\mathrm{A}}}$ 가 시간에 직선으로 증가하며, 그 기울기인 속도상수는  $10\ \mathrm{L\,mol^{-1}\,h^{-1}}$ 이다.
적분식:  $\dfrac{1}{C_{\mathrm{A}}}=\dfrac{1}{C_{\mathrm{A0}}}+kt$ 
표 값:  $\dfrac{1}{C_{\mathrm{A}}}=20,\ 30,\ 40,\ 50,\ 60$  (1 h마다 10씩 증가)
결과:  $k=\dfrac{60-20}{4}=10$ 
20은 초기값  $\dfrac{1}{C_{\mathrm{A0}}}$ 를 속도상수로 혼동한 값이다.
30은 1 h 시점의  $\dfrac{1}{C_{\mathrm{A}}}$ 일 뿐 기울기가 아니다.
40은 2 h 시점의  $\dfrac{1}{C_{\mathrm{A}}}$ 일 뿐 기울기가 아니다.

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