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1[화공기사 필기] 21년 1회차

연속반응 A → R → S → T → U에서 각 성분의 농도를 시간의 함수로 도시(plot)할 때 다음 설명 중 틀린 것은? (단, 초기에는 A만 존재한다.)

C_R 곡선은 원점에서의 기울기가 양수(+)값이다.

C_S, C_T, C_U 곡선은 원점에서의 기울기가 0이다.

C_S가 최대일 때 C_T 곡선의 기울기가 최소이다.

C_A는 단조감소함수, C_U는 단조증가함수이다.

해설

연속반응 A→R→S→T→U에서 T 곡선의 기울기는 $\dfrac{dC_T}{dt}=k_3C_S-k_4C_T$ , 즉 S로부터 생성되는 속도에서 T가 U로 소모되는 속도를 뺀 값이다.

S가 최대인 시점은 아직 $C_S>C_T$ 인 구간이므로 T 곡선의 기울기는 양(+)이다. 기울기가 최소가 되는 시점은 T 자신의 농도가 정점을 지나 U로 활발히 소모되는 훨씬 뒤쪽 구간이므로, S가 최대인 시점과 일치하지 않는다.

나머지 설명은 타당하다. R은 초기부터 생성되므로 원점에서 기울기가 양수이고, S·T·U는 전구물질이 아직 없는 t=0에서 기울기가 0이며, A는 계속 소모되어 단조감소, U는 최종 생성물이라 단조증가한다.

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