어떤 화학반응에서 평형상수 K의 온도에 대한 미분계수가 다음과 같이 표… | [화공기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 21년 2회차

어떤 화학반응에서 평형상수 K의 온도에 대한 미분계수가 다음과 같이 표시된다. 이 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?
 $\dfrac{d\ln K}{dT} < 0$

흡열반응이며, 온도상승에 따라 K의 값이 커진다.

흡열반응이며, 온도상승에 따라 K의 값은 작아진다.

발열반응이며, 온도상승에 따라 K의 값은 커진다.

발열반응이며, 온도상승에 따라 K의 값은 작아진다.

해설

주어진 조건은 이 반응이 발열반응이며, 온도를 올리면 평형상수 K가 작아진다는 뜻이다.

반트호프(van't Hoff) 식은 d(lnK)/dT = ΔH°/RT²이다.
R과 T²은 언제나 양수이므로 좌변의 부호가 곧 ΔH°의 부호다.
발문이 d(lnK)/dT < 0 이므로 ΔH° < 0이다.

ΔH°가 음수라는 것은 반응이 열을 내놓는 발열반응이라는 뜻이고, 동시에 lnK가 온도에 대해 감소하므로 온도를 올리면 K가 작아져 평형이 반응물 쪽으로 이동한다. 발열반응에 열을 더하면 역반응이 유리해진다는 르샤틀리에 원리와도 일치한다.

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