균일촉매 반응이 다음과 같이 진행될 때 평형상수와 반응속도상수의 관계식… | [화공기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 20년 2회차

균일촉매 반응이 다음과 같이 진행될 때 평형상수와 반응속도상수의 관계식으로 옳은 것은?
 $\mathrm{A}+\mathrm{C}\ \underset{k_{2}}{\overset{k_{1}}{\rightleftarrows}}\ \mathrm{X}\ \underset{k_{4}}{\overset{k_{3}}{\rightleftarrows}}\ \mathrm{B}+\mathrm{C}$

해설

두 단계의 평형관계를 곱하면 K_eq = k₁k₃ / (k₂k₄)가 된다.
1단계가 평형이면  $k_{1}C_{A}C_{C}=k_{2}C_{X}$ , 2단계가 평형이면  $k_{3}C_{X}=k_{4}C_{B}C_{C}$ 이다.
두 식을 변끼리 곱하면 촉매 C의 농도와 중간체 X의 농도가 함께 소거되어
 $\dfrac{C_{B}}{C_{A}}=\dfrac{k_{1}k_{3}}{k_{2}k_{4}}$ 
가 나온다. 촉매 C는 소모되지 않으므로 전체 반응은 A ⇌ B이고, 이 농도비가 곧 평형상수다.
정반응 속도상수 k₁·k₃가 분자에, 역반응 속도상수 k₂·k₄가 분모에 와야 하므로 분자와 분모가 뒤바뀐 식이나 k₂k₃·k₁k₄처럼 정·역반응이 섞여 짝지어진 식은 성립하지 않는다.

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