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이상기체인 A와 B가 일정한 부피 및 온도의 반응기에서 반응이 일어날 … | [화공기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 22년 2회차
이상기체인 A와 B가 일정한 부피 및 온도의 반응기에서 반응이 일어날 때 반응물 A의 반응속도식(-rA)으로 옳은 것은? (단, PA는 A의 분압을 의미한다.)
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해설

부피와 온도가 일정한 기상 반응이므로 이상기체식 CA = PA/RT 를 그대로 대입할 수 있고, 반응속도는 −rA = −(1/RT)(dPA/dt) 가 된다.

유도는 다음과 같다.
rA=dCAdt=ddt ⁣(PART)=1RTdPAdt-r_A=-\dfrac{dC_A}{dt}=-\dfrac{d}{dt}\!\left(\dfrac{P_A}{RT}\right)=-\dfrac{1}{RT}\dfrac{dP_A}{dt}
R과 T가 모두 상수라서 미분 밖으로 빠져나온다.

  • RT 를 곱한 식 — 분압을 농도로 바꾸려면 RT로 나눠야 하는데 반대로 곱했다.
  • V/RT 나 RT/V 가 붙은 식 — 반응속도는 이미 단위부피당 정의된 값이므로 반응기 부피 V가 다시 들어갈 자리가 없다.

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