2014년09월20日 87번

[반응공학]
(CH₃)₂O→CH₄+CO+H₂ 기상반응이 1atm, 550℃ 하에 CSTR에서 진행될 때 순수한 디메틸에테르의 전화율이 20% 될 때 까지 공간시간(s)은? (단, 반응차수는 1차이고, 속도상수는 4.50×10^-³ s 이다.)

① 57.78
② 67.78
③ 77.78
④ 87.78

(정답률: 34%)

문제 해설

먼저, 반응식에서 디메틸에테르의 몰수와 시간(t)에 대한 식을 세워보자.

(CH₃)₂O → CH₄ + CO + H₂

n_DME = n_DME,0exp(-kt)

여기서, n_DME은 시간 t 후 디메틸에테르의 몰수이고, n_DME,0은 반응 시작 시 디메틸에테르의 몰수이다. k는 속도상수이다.

전화율은 반응 시작 시 디메틸에테르 몰수에서 전환된 몰수의 비율이므로,

전화율 = (n_DME,0 - n_DME) / n_DME,0 = 0.8

n_DME,0을 1로 놓고, 위의 식에서 n_DME = 0.2로 놓으면,

0.2 = exp(-kt)

k = -ln(0.2) / t

t = -ln(0.2) / k

여기서 k는 4.50×10^-³ s 이므로,

t = -ln(0.2) / 4.50×10^-³ s = 77.78 s

따라서, 정답은 "77.78"이다.

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2014년09월20日 87번

[반응공학] (CH3)2O→CH4+CO+H2 기상반응이 1atm, 550℃ 하에 CSTR에서 진행될 때 순수한 디메틸에테르의 전화율이 20% 될 때 까지 공간시간(s)은? (단, 반응차수는 1차이고, 속도상수는 4.50×10-3 s 이다.)

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[반응공학]
(CH₃)₂O→CH₄+CO+H₂ 기상반응이 1atm, 550℃ 하에 CSTR에서 진행될 때 순수한 디메틸에테르의 전화율이 20% 될 때 까지 공간시간(s)은? (단, 반응차수는 1차이고, 속도상수는 4.50×10^-³ s 이다.)