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다음과 같은 반응을 통해 목적생성물(R)과 그 밖의 생성물(S)이 생긴… | [화공기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 21년 1회차

다음과 같은 반응을 통해 목적생성물(R)과 그 밖의 생성물(S)이 생긴다. 목적생성물의 생성을 높이기 위한 반응물 농도 조건은? (단, Cx는 x물질의 농도를 의미한다.)

A+B  k1  RA  k2  S\mathrm{A}+\mathrm{B}\xrightarrow{\;k_1\;}\mathrm{R}\qquad\qquad \mathrm{A}\xrightarrow{\;k_2\;}\mathrm{S}

1
CB를 크게 한다.
2
CA를 크게 한다.
3
CA를 작게 한다.
4
CA, CB와 무관하다.
해설

목적생성물 R의 선택도는 B의 농도에만 비례하므로 CB를 크게 유지해야 한다.

두 반응을 기초반응으로 보면 R의 생성속도는 rR = k1CACB, 부생성물 S의 생성속도는 rS = k2CA이다.

선택도를 구하면 rR/rS = (k1CACB)/(k2CA) = (k1/k2)CB로 CA가 약분되어 사라진다.

따라서 A의 농도를 올리거나 내려도 R와 S의 비율은 달라지지 않고 전체 반응속도만 변한다. 실제 조작에서는 B를 반응기에 미리 채우고 A를 조금씩 주입해 CB를 높게 유지한다.

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