다음은 기체 A와 B가 반응하여 기체 C가 생성되는 화학 반응식이고, … | [변리사 1차] 12년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[변리사 1차] 12년 1회차
다음은 기체 A와 B가 반응하여 기체 C가 생성되는 화학 반응식이고, x와 y는 반응계수이다.
(가)는 반응 시작 전에 용기에 들어 있는 기체 A, B, C의 입자수를, (나)와 (다)는 반응이 진행되어 평형 상태에 도달하였을 때의 입자수를 각각 모형으로 나타낸 것이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반응에서 용기의 부피는 동일하다.)
1
ㄱ, ㄴ
2
ㄱ, ㄴ, ㄷ
3
ㄱ, ㄷ
4
ㄴ
5
ㄷ
해설
입자 모형의 개수 변화로부터 반응식이 A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)임을 알 수 있고, 가열했을 때 C가 늘었으므로 정반응은 흡열이며 부피를 줄이면 정반응 쪽으로 치우친다.
모형에서 (가)는 A 3개·B 5개·C 0개, (나)는 A 2개·B 3개·C 2개다. A 1개와 B 2개가 소모되어 C 2개가 생겼으므로 x = 2, y = 2이고, (나)에서 (다)(A 1개·B 1개·C 4개)로 갈 때도 A 1개·B 2개가 줄고 C 2개가 늘어 같은 비율을 지킨다.
온도를 300 K에서 500 K로 올렸더니 C가 2개에서 4개로 늘었으므로 가열이 정반응을 촉진했고, 곧 정반응이 흡열임을 뜻한다.
또 부피를 절반으로 줄이면 압력이 커져 기체 몰수가 적어지는 쪽으로 이동하는데 반응물 쪽이 3몰, 생성물 쪽이 2몰이므로 정반응이 우세해진다.
한편 (나)의 평형 상수는 이므로 입자 수 A 2개·B 3개·C 2개를 넣으면 가 되어 1/3이 아니다.
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