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1[화공기사 필기] 20년 1회차

액상 반응물 A가 다음과 같이 반응할 때 원하는 물질 R의 순간수율  $\left(\phi\dfrac{R}{A}\right)$ 을 옳게 나타낸 것은?
 $\left(A \xrightarrow{k_1} R,\ r_R = k_1 C_A\right)$ 
 $\left(2A \xrightarrow{k_2} S,\ r_S = k_2 C_A^{2}\right)$

해설

A 가 두 경로로 사라지되 S 생성 쪽은 A 를 2몰씩 쓰므로 순간수율은 1/[1 + (2k₂/k₁)C_A] 가 된다.
순간수율의 정의는  $\varphi=\dfrac{\text{생성된 R의 몰수}}{\text{소모된 A의 몰수}}=\dfrac{r_R}{-r_A}$  이다.
A 의 총 소모속도는 두 반응을 합하되 2A → S 에서는 화학양론계수가 2이므로
−r_A = k₁C_A + 2k₂C_A²
φ = k₁C_A / (k₁C_A + 2k₂C_A²)
분자·분모를 k₁C_A 로 나누면  $\varphi=\dfrac{1}{1+\dfrac{2k_2}{k_1}C_A}$  이다. 계수 2가 빠진 형태나 비를 k₁/k₂ 로 뒤집은 형태는 양론계수와 정의를 잘못 반영한 것이다.

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