2015년09월19日 97번
[반응공학] A → R, CA0는 1mol/L인 반응이 회분식 반응기에서 일어날 때 1시간 후 전화율이 75%, 2시간 후 반응이 종결되었다. 이때 반응속도식(mol L－1 h－1)을 옳게 나타낸 것은?
- ① -rA=(1mol1/2L－1/2h－1)CA1/2
- ② -rA=(0.5mol1/2L－1/2h－1)CA1/2
- ③ -rA=(1h－1)CA
- ④ -rA=(0.5h－1)CA
(정답률: 24%)
문제 해설
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진행 상황
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rA = (-ΔCA/Δt) = (-0.25mol/L / 1h) = 0.25mol/L/h
반응속도식은 일반적으로 다음과 같이 표현된다.
-rA = kCAn
여기서, k는 속도상수이고, n은 반응차수이다. 이 반응은 1순 반응이므로, n=1이다. 따라서, 반응속도식은 다음과 같다.
-rA = kCA
속도상수 k는 CA가 1mol/L일 때, 1시간 동안의 반응속도와 같으므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.
k = rA/CA = (0.25mol/L/h) / 1mol/L = 0.25h-1
따라서, 반응속도식은 다음과 같다.
-rA = (0.25h-1)CA
이를 정리하면, 다음과 같은 답이 나온다.
"-rA=(0.25mol1/1L－1/1h－1)CA"