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다음 반응에서 전환율 XA 따르는 반응 후 총 몰수를 구하면 얼마인가?… | [화공기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 17년 1회차
다음 반응에서 전환율 XA 따르는 반응 후 총 몰수를 구하면 얼마인가? (단, 반응초기에 B, C, D는 없고, nAO는 초기 A성분의 몰수, XA는 A성분의 전화율이다.)
AB+C+D\mathrm{A}\rightarrow \mathrm{B}+\mathrm{C}+\mathrm{D}
1
nAO+nAOXA
2
nAO-nAOXA
3
nAO+2nAOXA
4
nAO-2nAOXA
해설

반응 후 총 몰수는 nAO+2nAOXA 다.

A → B + C + D 에서 A 1몰이 반응하면 생성물이 3몰 나오므로, A가 1몰 반응할 때마다 총 몰수는 2몰씩 늘어난다.

남아 있는 A는 nAO(1XA)n_{AO}(1-X_A), 생성물 B·C·D는 각각 nAOXAn_{AO}X_A 이므로
nT=nAO(1XA)+3nAOXAn_T=n_{AO}(1-X_A)+3n_{AO}X_A

정리하면 nT=nAO+2nAOXAn_T=n_{AO}+2n_{AO}X_A 이다. 몰수가 변하지 않는 반응이라면 XA 항이 사라지고, 몰수가 줄어드는 반응이라면 그 항의 부호가 음이 된다는 점으로 답을 가려낼 수 있다.

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