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회분식 반응기에서 속도론적 데이터를 해석하는 방법 중 옳지 않은 것은? | [화공기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 19년 2회차
회분식 반응기에서 속도론적 데이터를 해석하는 방법 중 옳지 않은 것은?
1
정용회분 반응기의 미분식에서 기울기가 반응차수이다.
2
농도를 표시하는 도함수의 결정은 보토 도시적 미분법, 수치 미분법 등을 사용한다.
3
적분 해석법에서는 반응차수를 구하기 위해서 시행 착오법을 사용한다.
4
비가역반응일 경우 농도-시간 자료를 수치적으로 미분하여 반응차수와 반응속도상수를 구별할 수 있다.
해설

정용회분 반응기의 미분해석법에서 농도-시간 곡선의 기울기 dCAdt-\dfrac{dC_A}{dt}반응속도 그 자체이지 반응차수가 아니다.

반응차수는 속도식 dCAdt=kCAn-\dfrac{dC_A}{dt}=kC_A^{\,n}에 로그를 취한 ln(dCAdt)=lnk+nlnCA\ln\left(-\dfrac{dC_A}{dt}\right)=\ln k+n\ln C_A에서, lnCA\ln C_A에 대한 직선의 기울기로 얻는다.

따라서 "미분식에서 기울기가 반응차수"라는 서술이 옳지 않다. 도함수를 도시적·수치 미분법으로 구한다는 점, 적분해석법에서 시행착오법으로 차수를 찾는다는 점, 농도-시간 자료의 수치미분으로 차수와 속도상수를 구한다는 점은 모두 맞는 설명이다.

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