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A물질 분해반응의 반응속도상수는 0.345min-1이고 A의 초기농도는… | [화공기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 21년 3회차
A물질 분해반응의 반응속도상수는 0.345min-1이고 A의 초기농도는 2.4mol/L일 때, 정용 회분식 반응기에서 A의 농도가 0.9 mol/L될 때까지 필요한 시간(min)?
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1.84
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2.84
3
3.84
4
4.84
해설

1차 반응 속도식을 사용하여 풀이한다. 1차 반응에서 ln[A]0[A]t=kt\ln\frac{[A]_0}{[A]_t} = kt이고, 주어진 조건은 k = 0.345 min⁻¹, [A]₀ = 2.4 mol/L, [A]ₜ = 0.9 mol/L이다. t=1kln[A]0[A]t=10.345ln2.40.9t = \frac{1}{k}\ln\frac{[A]_0}{[A]_t} = \frac{1}{0.345}\ln\frac{2.4}{0.9}를 계산하면, ln2.40.9=ln(2.667)=0.981\ln\frac{2.4}{0.9} = \ln(2.667) = 0.981이고, t=0.9810.345=2.844 mint = \frac{0.981}{0.345} = 2.844 \text{ min}이다. 따라서 필요한 시간은 약 2.84 min이다.

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