일산화탄소 가스의 산화반응의 반응열이 -68000cal/mol 일 때, 500℃에서 평형상수는 e 28 이였다. 동일한 반응이 350℃에서 진행됐을 때의 평형상수는? (단, 위의 온도범위에서 반응열은 일정하다.)

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1[화공기사 필기] 20년 1회차

일산화탄소 가스의 산화반응의 반응열이 -68000cal/mol 일 때, 500℃에서 평형상수는 e²⁸이였다. 동일한 반응이 350℃에서 진행됐을 때의 평형상수는? (단, 위의 온도범위에서 반응열은 일정하다.)

e^38.7

e^48.7

e^98.7

e¹²⁰

해설

반트호프식  $\ln\dfrac{K_2}{K_1} = -\dfrac{\Delta H}{R}\left(\dfrac{1}{T_2}-\dfrac{1}{T_1}\right)$ 을 이용해 온도에 따른 평형상수 변화를 구한다.
절대온도는  $T_1=773\,\mathrm{K}$ (500℃),  $T_2=623\,\mathrm{K}$ (350℃)이고,  $\Delta H=-68000\,\mathrm{cal/mol}$ , R=1.987cal/mol·K이다.
 $\ln\dfrac{K_2}{K_1} = \dfrac{68000}{1.987}\left(\dfrac{1}{623}-\dfrac{1}{773}\right)\approx10.66$ 이므로  $\ln K_2 \approx 28+10.66=38.7$ 이다.
따라서 350℃에서의 평형상수는 e^38.7이다.

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