A → R → S인 균일계 액상반응에서 1단계는 2차 반응, 2단계는 … | [화공기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 22년 2회차
A → R → S인 균일계 액상반응에서 1단계는 2차 반응, 2단계는 1차 반응으로 진행된다. 이 반응의 목적 생성물이 R일 때, 다음 설명 중 옳은 것은?
1
A의 농도를 높게 유지할수록 좋다.
2
반응온도를 높게 유지할수록 좋다.
3
A의 농도는 R의 수율과 직접 관계가 없다.
4
혼합흐름 반응기가 플러그흐름 반응기보다 더 좋다.
해설
1단계(A → R, 2차)가 느리고 2단계(R → S, 1차)가 빠른 경우, 목적물 R의 수율을 높이려면 R이 S로 전환되는 것을 최소화해야 한다. 1단계는 2차 반응이므로 A의 농도가 높을수록 반응 속도가 빨라져 R 생성 속도가 증가하고, 동시에 R의 체류시간을 줄여 R → S 전환을 억제할 수 있으므로 1번은 참이다. 2번(높은 온도)은 R → S 부반응도 함께 가속화하여 선택도를 낮추므로 거짓이다. 3번은 A 농도가 높을수록 1단계 속도가 증가하여 R 수율에 긍정적 영향을 미치므로 거짓이다. 4번은 균일계 액상반응에서 플러그흐름 반응기가 더 오래 체류하게 되어 R → S 부반응이 더 진행되므로, 혼합흐름 반응기(낮은 평균 농도)가 더 유리하여 거짓이다.
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