다음 반응에서 원하는 생성물을 많이 얻기 위해서 반응 온도를 높게 유지… | [화공기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 19년 2회차
다음 반응에서 원하는 생성물을 많이 얻기 위해서 반응 온도를 높게 유지하였다.
반응 속도 상수 k1, k2, k3의 활성화 에너지 E1, E2, E3을 옳게 나타낸 것은?
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E1＜E2, E1＜E3
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E1＞E2, E1＜E3
3
E1＞E2, E1＞E3
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E1＜E2, E1＞E3
해설
온도를 높여 R을 많이 얻으려면 E1이 E2보다 크고 E3보다도 커야 한다.
아레니우스식 k = k0exp(−E/RT)에서 활성화 에너지가 큰 반응일수록 온도를 올릴 때 속도상수가 더 크게 증가한다. 두 반응의 속도비는 k1/k2 ∝ exp[−(E1 − E2)/RT]이므로 온도가 오를 때 이 비가 커지려면 E1 > E2여야 한다.
같은 논리로 생성된 R이 S로 넘어가는 것을 억제하려면 E1 > E3이어야 한다. 즉 부반응(T 생성)과 과잉반응(S 생성)을 동시에 눌러야 하므로 두 조건이 함께 만족되어야 한다.
반대로 E1이 더 작다면 고온에서 T나 S가 더 빨리 늘어 R의 수율이 떨어지므로, 그때는 저온 운전이 유리해진다.
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