다음과 같은 1차 병렬 반응이 일정한 온도의 회분식 반응기에서 징행되었다. 반응시간이 1000s일 때 반응물 A가 90%분해되어 생성물은 R이 S의 10배로 생성되었다. 반응초기에 R과 S의 농도를 0으로 할 때, K 1 및 K 1 /K 2 은 각각 얼마인가? \mathrm{A \rightarrow R},\quad r_1 = k_1 C_A \mathrm{A \rightarrow 2S},\quad r_2 = k_2 C_A

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다음과 같은 1차 병렬 반응이 일정한 온도의 회분식 반응기에서 징행되었… | [화공기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 16년 3회차

다음과 같은 1차 병렬 반응이 일정한 온도의 회분식 반응기에서 징행되었다. 반응시간이 1000s일 때 반응물 A가 90%분해되어 생성물은 R이 S의 10배로 생성되었다. 반응초기에 R과 S의 농도를 0으로 할 때, K₁ 및 K₁/K₂ 은 각각 얼마인가?

$\mathrm{A \rightarrow R},\quad r_1 = k_1 C_A$
$\mathrm{A \rightarrow 2S},\quad r_2 = k_2 C_A$

K₁ = 0.131/min, K₁/K₂ = 20

K₁ = 0.046/min, K₁/K₂ = 10

K₁ = 0.131/min, K₁/K₂ = 10

K₁ = 0.046/min, K₁/K₂ = 20

해설

두 경로가 모두 A에 1차인 병렬반응이므로 k₁ = 0.131 /min, k₁/k₂ = 20이다.
전체 소모속도는 두 경로의 합이다.
−r_A = (k₁ + k₂)C_A, 90% 분해이므로 C_A/C_A0 = 0.1
ln(1/0.1) = (k₁ + k₂) × 1000 s
k₁ + k₂ = 2.303 × 10^-3 /s = 0.1382 /min
생성비를 쓸 때는 A → 2S가 S를 2몰씩 내놓는다는 화학량론을 반드시 반영해야 한다.
C_R/C_S = k₁ / (2k₂) = 10
k₁/k₂ = 20
따라서 k₁ = (20/21) × 0.1382 = 0.131 /min, k₂ = 0.00658 /min이다. 계수 2를 빠뜨리면 비가 10, k₁도 0.126 /min으로 어긋난다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

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