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어떤 반응의 속도상수가 25℃일 때 3.46×10-5s 이고 65℃ 일… | [화공기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 20년 1회차
어떤 반응의 속도상수가 25℃일 때 3.46×10-5s 이고 65℃ 일 때 4.87×10-3s-1이다. 이 반응의 활성화 에너지(kcal/mol)는?
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10.75
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24.75
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213
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399
해설

이 반응의 활성화에너지는 약 24.75 kcal/mol이다.

아레니우스식 lnk2k1=EaR(1T11T2)\ln\dfrac{k_2}{k_1}=\dfrac{E_a}{R}\left(\dfrac{1}{T_1}-\dfrac{1}{T_2}\right)k1=3.46×105 s1(298 K)k_1=3.46\times10^{-5}\ \mathrm{s^{-1}}(298\ \mathrm{K}), k2=4.87×103 s1(338 K)k_2=4.87\times10^{-3}\ \mathrm{s^{-1}}(338\ \mathrm{K})을 대입한다.

lnk2k1=ln140.754.947\ln\dfrac{k_2}{k_1}=\ln140.75\approx4.947, 129813383.971×104 K1\dfrac{1}{298}-\dfrac{1}{338}\approx3.971\times10^{-4}\ \mathrm{K^{-1}}이므로 Ea=1.987×4.9473.971×10424750 cal/mol24.75 kcal/molE_a=\dfrac{1.987\times4.947}{3.971\times10^{-4}}\approx24750\ \mathrm{cal/mol}\approx24.75\ \mathrm{kcal/mol}이다.

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