액상 1차 가역반응(A⇄R)을 등온반응시켜 80%의 평형전화율(XAe)… | [화공기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 20년 3회차

액상 1차 가역반응(A⇄R)을 등온반응시켜 80%의 평형전화율(X_Ae)을 얻으려 할 때, 적절한 반응온도(℃)는? (단, 반응열은 온도에 관계없이 –10000 cal/mol로 일정하고, 25℃에서의 평형상수는 300, R의 초기농도는 0 이다.)

해설

반트호프 식으로 평형상수와 온도의 관계를 이용해 원하는 평형전화율을 주는 온도를 구한다.
목표 평형전화율 80%에서 평형상수는  $K=\dfrac{X_{Ae}}{1-X_{Ae}}=\dfrac{0.8}{0.2}=4$ 이다.
 $\ln\dfrac{K_2}{K_1}=-\dfrac{\Delta H}{R}\left(\dfrac{1}{T_2}-\dfrac{1}{T_1}\right)$ 에  $K_1=300,\ T_1=298\,\mathrm{K},\ \Delta H=-10000\ \mathrm{cal/mol}$ 을 대입해 풀면  $T_2\approx400\,\mathrm{K}$ , 즉 약 127℃가 나온다.

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

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→