다음 그림에 해당되는 반응 형태는? | [화공기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

중간체 R의 농도가 극대를 지난 뒤 감소하고 세 성분이 서로 다른 높이에서 평형에 이르므로, 정반응이 역반응의 3배인 A ⇌ R 에 이어 R ⇌ S 가 붙은 가역 직렬반응의 농도-시간 곡선이다.
그림에서 A는 1에서 출발해 단조 감소하고, R는 원점에서 기울기를 가지고 급히 올라가 봉우리를 만든 뒤 내려오며, S는 기울기 0에서 시작해 S자로 올라간다. R가 극대를 갖는다는 것은 먼저 생성된 뒤 다시 소비되는 중간체라는 뜻이므로, A가 R와 S로 갈라지는 병렬형 도식으로는 이 봉우리가 만들어지지 않는다.
결정적인 단서는 평형 높이다. 정·역 속도상수가 짝마다 같은 도식(병렬이든 직렬이든)은 평형상수가 모두 1이 되어 A = R = S = 1/3, 즉 세 곡선이 한 높이로 겹쳐야 한다. 그림은 세 값이 뚜렷이 다르고 A가 가장 낮게 남으므로 그런 도식은 모두 배제된다.
반면 A → R 정반응이 역반응의 3배인 직렬 도식이라면 평형에서 R = 3A, S = R 이므로 A ≒ 0.14, R = S ≒ 0.43이 되어 A만 크게 낮아진다. R의 극대와 A의 최저 평형이라는 두 특징을 동시에 만족하는 도식은 이것뿐이다.