다음의 반응에서 반응물과 생성물이 평형을 이루고 있다. 평형이동에 미치… | [화공기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 18년 3회차
다음의 반응에서 반응물과 생성물이 평형을 이루고 있다. 평형이동에 미치는 온도와 압력의 영향을 살펴보기 위해서, 온도를 올려보고 압력을 상승시키는 변화를 주었을 때 평형은 두 경우에 각각 어떻게 이동하겠는가? (단, 정반응이 흡열반응이다.)
표준반응 엔탈피
1
온도 상승 : 오른쪽, 압력상승 : 오른쪽
2
온도 상승 : 오른쪽, 압력상승 : 왼쪽
3
온도 상승 : 왼쪽, 압력상승 : 오른쪽
4
온도 상승 : 왼쪽, 압력상승 : 왼쪽
해설
정반응이 흡열이므로 온도를 올리면 오른쪽(NO2 쪽)으로, 기체 몰수가 1에서 2로 늘어나므로 압력을 올리면 왼쪽(N2O4 쪽)으로 이동한다.
주어진 평형은 N2O4(g) ⇌ 2NO2(g), ΔH°＞0 이다. 르샤틀리에 원리에 따라 온도를 높이면 계는 가해진 열을 흡수하는 방향으로 움직이므로 흡열인 정반응 쪽으로 평형이 옮겨간다.
압력을 높이면 계는 기체 몰수가 줄어드는 방향으로 움직인다. 왼쪽은 1몰, 오른쪽은 2몰이므로 몰수가 적은 N2O4 쪽으로 이동한다. 두 변화가 서로 반대 방향으로 작용하는 것이 이 문제의 핵심이다.
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