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1[화공기사 필기] 18년 1회차

다음의 반응에서 반응속도 상수 간의 관계는 k₁=k_-1=k₂=k_-2이며 초기 농도는 C_AO=1, C_RO=C_SO=0일 때 시간이 충분히 지난 뒤 농도 사이의 관계를 옳게 나타 낸 것은?
 $\mathrm{A}\ \underset{k_{-1}}{\overset{k_{1}}{\rightleftharpoons}}\ \mathrm{R}\ \underset{k_{-2}}{\overset{k_{2}}{\rightleftharpoons}}\ \mathrm{S}$

C_A≠C_R=C_S

C_A=C_R≠C_S

C_A=C_R=C_S

C_A≠C_R≠C_S

해설

시간이 충분히 지나 두 평형이 모두 성립하면 C_A=C_R=C_S가 된다.
가역 연속반응 A⇌R⇌S에서 각 단계의 평형상수는  $K_1=\dfrac{k_1}{k_{-1}}=\dfrac{C_R}{C_A},\qquad K_2=\dfrac{k_2}{k_{-2}}=\dfrac{C_S}{C_R}$  이다.
주어진 조건이 k₁=k_-1=k₂=k_-2 이므로 K₁=K₂=1 이고, 따라서 C_R=C_A 와 C_S=C_R 이 동시에 만족된다.
초기 농도가 C_AO=1, C_RO=C_SO=0 이라 물질수지 C_A+C_R+C_S=1 이 유지되므로 세 성분 모두 1/3 로 같아진다.

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