모두CBT

삼산화황은 이산화황을 산화시켜 만든다.1000K 에서 이반응의 평형상수… | [가스기능장 필기] 03년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능장 필기] 03년 2회차
삼산화황은 이산화황을 산화시켜 만든다.1000K 에서 이반응의 평형상수는 Kp=3.50 atm-1이다. 만일 이 반응기내의 전압이 1.0기압이고 평형에서 O2 의 부분압이 0.1기압 이라면 SO2 에 대한 SO3의 비 값은?
문제 이미지
1
0.59
2
100
3
3.50
4
0.35
해설

반응 2SO2+O2⇌2SO32\mathrm{SO_2}+\mathrm{O_2}\rightleftharpoons 2\mathrm{SO_3}의 평형상수는 Kp=PSO32PSO22PO2K_p=\dfrac{P_{\mathrm{SO_3}}^2}{P_{\mathrm{SO_2}}^2 P_{\mathrm{O_2}}}이므로, 구하는 비는 (PSO3PSO2)2=KpPO2\left(\dfrac{P_{\mathrm{SO_3}}}{P_{\mathrm{SO_2}}}\right)^2=K_p P_{\mathrm{O_2}}로 정리된다.

주어진 Kp=3.50K_p=3.50과 PO2=0.1P_{\mathrm{O_2}}=0.1을 넣으면
(PSO3PSO2)2=3.50×0.1=0.35\left(\dfrac{P_{\mathrm{SO_3}}}{P_{\mathrm{SO_2}}}\right)^2=3.50\times 0.1=0.35
PSO3PSO2=0.35≒0.59\dfrac{P_{\mathrm{SO_3}}}{P_{\mathrm{SO_2}}}=\sqrt{0.35}\fallingdotseq 0.59
로 약 0.59가 된다.

거꾸로 0.59를 제곱한 0.35를 산소 분압 0.1로 나누면 3.5가 되어 주어진 평형상수와 맞아떨어지며, 전압 1.0 atm은 분압의 합을 확인하는 조건일 뿐 이 비의 계산에는 직접 쓰이지 않는다.

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