A→R인 반응의 속도식이 -rA=1mol/Lㆍs로 표현된다. 순환식 반… | [화공기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 19년 2회차

A→R인 반응의 속도식이 -r_A=1mol/Lㆍs로 표현된다. 순환식 반응기에서 순환비를 3으로 반응시켰더니 출구 농도 C_A_f가 5mol/L로 되었다. 원래 공급물에서의 A농도가 10mol/L, 반응물 공급속도가 10mol/s 이라면 반응기의 체적은 얼마인가?

3.0L

4.0L

5.0L

6.0L

해설

주어진 반응속도식  $-r_A=1\,\mathrm{mol/L{\cdot}s}$ 는 농도에 무관한 0차 반응이므로, 순환비와 관계없이 반응기 부피는 단순히 물질수지로 구할 수 있다.
전체 전화율은  $X_A=\dfrac{C_{A0}-C_{Af}}{C_{A0}}=\dfrac{10-5}{10}=0.5$ 이고,  $V=\dfrac{F_{A0}X_A}{-r_A}=\dfrac{10\,\mathrm{mol/s}\times0.5}{1\,\mathrm{mol/L{\cdot}s}}=5\,\mathrm{L}$ 이다.
따라서 반응기의 체적은 5.0L이다.

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