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1[화공기사 필기] 19년 2회차

어떤 화학반응이 평형상수에 대한 온도의 미분계수가 (lnKT)P>0\left(\dfrac{\partial \ln K}{\partial T}\right)_{P} > 0 로 표시된다. 이 반응에 대하여 옳게 설명한 것은?

1
흡열반응이며, 온도 상승에 따라 K값은 커진다.
2
발열반응이며, 온도 상승에 따라 K값은 커진다.
3
흡열반응이며, 온도 상승에 따라 K값은 작아진다.
4
발열반응이며, 온도 상승에 따라 K값은 작아진다.
해설

온도를 올릴 때 평형상수가 커지는 반응이므로 흡열반응이며 온도 상승에 따라 K값은 커진다.

주어진 조건 (∂lnK/∂T)P > 0 은 온도가 오르면 lnK가 증가한다는 뜻이므로, K 자체가 커진다는 사실은 식이 직접 말해 준다.

남은 것은 열의 방향이다. van't Hoff 식 dlnKdT=ΔHRT2\dfrac{d\ln K}{dT} = \dfrac{\Delta H^{\circ}}{RT^{2}} 에서 R와 T2은 항상 양수이므로, 좌변이 양수이려면 ΔH° > 0, 즉 흡열반응이어야 한다.

발열반응(ΔH° < 0)이라면 미분계수가 음수가 되어 온도가 오를수록 K가 작아지므로 주어진 부등호와 정반대가 된다.

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