그림은 성층권에서 오존(O3) 파괴 반응의 퍼텐셜 에너지 도표를 나타낸… | [소방간부후보생 자연과학개론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[소방간부후보생 자연과학개론] 26년 1회차
그림은 성층권에서 오존(O3) 파괴 반응의 퍼텐셜 에너지 도표를 나타낸 것이다. 화학반응 속도론적 설명으로 옳은 것은? (단, 는 반응 엔탈피, 는 비촉매화 반응 활성화 에너지, 은 촉매화 반응 활성화 에너지이다)
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활성화 에너지는 온도와 반응 경로 변화에 따라 바뀐다.
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반응 속도 상수는 반응 경로와 상관없이 일정하다.
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일정한 온도에서 촉매화 반응은 반응 평형에 더 빠르게 도달한다.
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일정한 온도에서 반응 엔탈피는 촉매의 종류에 따라 달라진다.
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일정한 온도에서 촉매화 반응 속도는 더 빨라지지만 그 반응 속도 상수는 일정하다.
해설
촉매는 활성화 에너지가 낮은 경로를 제공해 정반응과 역반응을 모두 빠르게 하므로, 일정한 온도에서 촉매화 반응은 평형에 더 빨리 도달한다.
촉매는 활성화 에너지를 에서 으로 낮춰 반응 속도 상수를 키우지만, 반응물과 생성물의 에너지 차인 반응 엔탈피는 바꾸지 않는다.
- 활성화 에너지가 온도에 따라 바뀐다는 진술은 틀리다 — 반응 경로(촉매)에 따라 바뀔 뿐 온도에는 거의 무관하다.
- 반응 속도 상수가 경로와 상관없이 일정하다는 진술은 틀리다 — 활성화 에너지가 낮은 경로일수록 커진다.
- 일정한 온도에서 촉매화 반응이 평형에 더 빨리 도달한다는 진술은 옳다.
- 반응 엔탈피가 촉매의 종류에 따라 달라진다는 진술은 틀리다.
- 촉매화 반응 속도는 빨라지지만 속도 상수는 일정하다는 진술은 틀리다 — 속도가 빨라지는 것은 속도 상수가 커지기 때문이다.
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