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1[해양경찰 화학] 25년 1회차

25 ℃, 부피가 일정한 용기 내에서 다음 반응의 평형상수 K_P 값이 0.25 atm이고 평형에서 N₂O₄ 의 부분압력이 1.0 atm으로 측정되었다. (단, 기체상수는 0.08 atm⦁L/mol⦁K이고 모든 기체는 이상기체로 가정한다) $\mathrm{N_2O_4(g)} \rightleftharpoons \mathrm{2NO_2(g)} \qquad \Delta H > 0$ 
이 반응에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

NO₂ 의 부분압력은 0.5 atm이다.

온도가 증가하면 NO₂ 의 부분압력은 감소한다.

Ar 기체를 첨가하면 NO₂ 의 부분압력은 변화없다.

평형상수 K ≠ K_P이다.

해설

옳지 않은 설명은 온도가 증가하면  $\mathrm{NO_2}$ 의 부분압력이 감소한다는 것이다.
정반응이 흡열( $\Delta H \gt 0$ )이므로 온도를 높이면 평형이 정반응 쪽으로 이동해  $\mathrm{NO_2}$ 의 부분압력은 증가한다.
 $\mathrm{NO_2}$ 의 부분압력 값:  $K_P = \dfrac{P_{\mathrm{NO_2}}^2}{P_{\mathrm{N_2O_4}}}$ 에서  $P_{\mathrm{NO_2}}^2 = 0.25$ 이므로 0.5 atm이 맞다.
Ar 첨가: 부피가 일정하면 각 기체의 부분압력이 그대로이므로 변화가 없다.
평형상수 관계:  $K_P = K(RT)^{\Delta n}$ 에서  $\Delta n = 1$ 이고  $RT \neq 1$ 이므로 두 값은 다르다.

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