메탄의 열분해반응(CH 4 → 2H 2 + C (s) )의 활성화 에너지는 7500 cal/mol이다. 위의 열분해반응이 546℃에서 일어날 때 273℃ 보다 몇 배 빠른가?

앱 설치

오픈채팅

버그 신고

개선 요청

다크모드

메탄의 열분해반응(CH4 → 2H2 + C(s))의 활성화 에너지는 7… | [화공기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 20년 3회차

메탄의 열분해반응(CH₄ → 2H₂ + C_(s))의 활성화 에너지는 7500 cal/mol이다. 위의 열분해반응이 546℃에서 일어날 때 273℃ 보다 몇 배 빠른가?

2.3

5.0

7.5

10.0

해설

아레니우스 식으로 두 온도에서의 속도상수 비를 구하면 반응이 몇 배 빨라지는지 계산할 수 있다.
 $\ln\dfrac{k_2}{k_1}=\dfrac{E_a}{R}\left(\dfrac{1}{T_1}-\dfrac{1}{T_2}\right)$ 에서  $T_1=546\,\mathrm{K}$ (273℃),  $T_2=819\,\mathrm{K}$ (546℃),  $E_a=7500\ \mathrm{cal/mol}$ 를 대입한다.
 $\ln\dfrac{k_2}{k_1}=\dfrac{7500}{1.987}\left(\dfrac{1}{546}-\dfrac{1}{819}\right)\approx2.30$ 이므로  $k_2/k_1=e^{2.30}\approx10.0$ , 즉 약 10배 빨라진다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→