다음과 같은 1차 병렬 반응이 일정한 온도의 회분식 반응기에서 진행되었… | [화공기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 19년 2회차
다음과 같은 1차 병렬 반응이 일정한 온도의 회분식 반응기에서 진행되었다. 반응시간이 1000s일 때 반응물 A가 90% 분해되어 생성물을 R이 S의 10배로 생성되었다. 반응초기에 R과 S의 농도를 0으로 할 때, k1 및 k1/k2은 각각 얼마인가?
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k1=0.131/min, k1/k2=20
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k1=0.046/min, k1/k2=10
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k1=0.131/min, k1/k2=10
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k1=0.046/min, k1/k2=20
해설
k1 = 0.131/min, k1/k2 = 20이다.
A가 두 경로로 동시에 사라지므로 소멸속도는 −dCA/dt = (k1 + k2)CA이고, 1000 s에 90%가 분해되었으므로
ln(1/0.1) = (k1 + k2) × 1000 s → k1 + k2 = 2.303/1000 = 0.0023 s−1 = 0.138 min−1생성물 비에는 화학양론계수가 들어간다. R은 k1 경로에서 1몰, S는 k2 경로에서 2몰씩 나오므로
CR/CS = k1/(2k2) = 10 → k1/k2 = 20따라서 k1 = (20/21) × 0.138 = 0.131 min−1이다. 계수 2를 빠뜨려 k1/k2 = 10으로 두면 k1이 0.126이 되어 값이 맞지 않는다.
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