다음 반응에서 초기 반응물의 농도가 각각 H2S 1mol, H2O 3m… | [화공기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

반응이 일어나는 계의 자유도는 $F = 2 - \pi + N - r - s$ 로 구하며, 이 문제의 답은 3 이다.
기상 한 상만 있으므로 π = 1, 화학종은 H2S·H2O·H2·SO2 로 N = 4, 독립 반응은 $\mathrm{H_2S(g)+2H_2O(g)\rightleftharpoons 3H_2(g)+SO_2(g)}$ 하나뿐이라 r = 1 이다.
여기에 특수 구속조건 s = 1 이 추가된다. 처음에 H2S 와 H2O 만 넣었으므로 생성물 H2 와 SO2 는 반드시 양론비 3 : 1 로만 만들어져 $y_{\mathrm{H_2}} = 3\,y_{\mathrm{SO_2}}$ 라는 관계가 항상 성립하기 때문이다.
따라서 $F = 2 - 1 + 4 - 1 - 1 = 3$ 이다. 반면 반응물의 초기비 1 : 3 은 소모비 1 : 2 와 달라 반응이 진행될수록 비가 계속 변하므로 추가 구속조건이 되지 않는다.