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그림에 해당되는 반응 형태는? | [화공기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 19년 3회차
그림에 해당되는 반응 형태는?
문제 이미지
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해설

중간체 R의 농도가 최댓값을 지난 뒤 감소하고 세 성분이 모두 0이 아닌 값에 수렴하므로 A⇌R⇌S 형태의 가역 직렬반응이다.

R가 봉우리를 만드는 것은 A에서 생긴 R가 다시 S로 넘어가기 때문이며, 이는 A에서 R와 S가 각각 갈라져 나오는 병렬반응에서는 나타나지 않는 직렬반응의 표식이다. 또 A·R·S가 모두 유한한 값에서 평평해지는 것은 각 단계가 가역이라 평형에 도달했다는 뜻이다.

그래프의 최종값은 A가 가장 낮고 R와 S는 거의 같은 높이에서 겹친다. 평형관계 CRCA=31\dfrac{C_R}{C_A} = \dfrac{3}{1}, CSCR=11\dfrac{C_S}{C_R} = \dfrac{1}{1} 을 적용하면 CA:CR:CS=1:3:3C_A : C_R : C_S = 1 : 3 : 3, 즉 약 0.14 : 0.43 : 0.43이 되어 그림과 일치한다.

정·역 속도상수가 모두 같은 직렬반응이라면 세 성분이 각각 13\tfrac{1}{3} 로 같은 높이에 모여, A만 유독 낮게 남는 이 그림이 나오지 않는다.

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