CO2 + H2 → CO + H2O 반응이 760℃, 1기압에서 일어난… | [화공기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

평형상수는 $K_P=\dfrac{x^{2}}{(1-x)^{2}}$ 로 구한다.
CO2 1몰과 H2 1몰로 출발해 x 만큼 반응하면 평형에서 CO2 = 1−x, H2 = 1−x, CO = x, H2O = x 이고, 총 몰수는 2로 변하지 않는다.
각 성분의 분압은 (몰분율)×1 atm 이므로
$K_P=\dfrac{P_{\mathrm{CO}}\,P_{\mathrm{H_2O}}}{P_{\mathrm{CO_2}}\,P_{\mathrm{H_2}}}=\dfrac{\left(\frac{x}{2}\right)\left(\frac{x}{2}\right)}{\left(\frac{1-x}{2}\right)\left(\frac{1-x}{2}\right)}=\dfrac{x^{2}}{(1-x)^{2}}$
1/2 이 모두 약분되는 이유는 반응 전후 몰수 변화가 없어(Δn = 0) 전압이 식에서 사라지기 때문이다. 분모를 1−x2 로 두거나 분자·분모를 1제곱으로만 둔 식은 반응물이 CO2와 H2 둘, 생성물이 CO와 H2O 둘이라 각각 곱해야 한다는 점을 빠뜨린 것이다.