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1[화공기사 필기] 18년 3회차

다음과 같은 반응에서 최초 혼합물인 반응물 A가 25%, B가 25% 인 것에 불활성기체가 50% 혼합되었다고 한다. 반응이 완결되었을 때 용적변화율 ε_A 는 얼마인가?

$2\mathrm{A}+\mathrm{B}\rightarrow2\mathrm{C}$

-0.125

-0.25

0.5

0.875

해설

용적변화율은 ε_A = -0.125 이다.
전체 100몰을 기준으로 하면 A 25몰, B 25몰, 불활성기체 50몰이다.  $2\mathrm{A}+\mathrm{B}\rightarrow2\mathrm{C}$  에서 A 25몰이 모두 반응하는 데 B 는 12.5몰만 필요하므로 A 가 한정반응물이고 B 는 12.5몰이 남는다.
반응이 완결되면 A 0몰, B 12.5몰, C 25몰, 불활성 50몰로 총 87.5몰 이 된다.
따라서  $\varepsilon_A=\dfrac{V_{X_A=1}-V_{X_A=0}}{V_{X_A=0}}=\dfrac{87.5-100}{100}=-0.125$  이다. 몰수가 줄어드는 반응이라 부호는 음이어야 하고, 불활성기체 50%를 계산에서 빼고 A·B 만으로 따지면 (37.5-50)/50 = -0.25 가 되어 틀린 값이 나온다.

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