A+B→ R, rR=1.0CA1.5CB0.3과 A+B→S, rS=1.0… | [화공기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 19년 3회차

A+B→ R, r_R=1.0C_A¹^.⁵C_B⁰^.³과 A+B→S, r_S=1.0C_A⁰^.⁵C_B¹^.³에서 R이 요구하는 물질일 때 A의 전화율이 90%이면 혼합흐름반응기에서 R의 총괄수율(overall fractional yield)은 얼마인가? (단, A와 B의 농도는 각각 20mol/L이며 같은 속도로 들어간다.)

0.225

0.45

0.675

0.9

해설

이 혼합흐름반응기에서 R의 총괄수율은 0.45이다.

A와 B가 같은 농도로 같은 속도로 공급되고 두 반응 모두 A와 B를 1:1로 소모하므로 반응기 안에서 $C_A = C_B$ 가 유지된다.

이때 두 속도식의 농도 지수 합이 $1.5+0.3=1.8$ , $0.5+1.3=1.8$ 로 같아지므로 점수율 $\varphi = \dfrac{r_R}{r_R+r_S}$ 은 농도에 관계없이 항상 $0.5$ 로 일정하다.

즉 반응한 A 중 절반이 R로 가며, 처음 공급한 A를 기준으로 한 수율은 여기에 전화율을 곱해 $0.5 \times 0.9 = 0.45$ 가 된다.

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