화공기사(구) 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2021년03월07日 91번

[반응공학]
300J/mol의 활성화 에너지를 갖는 반응의 650K 반응 속도는 500K에서의 반응 속도보다 몇 배 빨라지는가?

  • ① 1.02
  • ② 2.02
  • ③ 3.02
  • ④ 4.02
(정답률: 43%)

문제 해설

반응 속도 상수 k는 Arrhenius 방정식에 따라 다음과 같이 나타낼 수 있다.

k = A * exp(-Ea/RT)

여기서 A는 선행인자, Ea는 활성화 에너지, R은 기체 상수, T는 절대온도이다. 이 식에서 Ea가 300J/mol이므로, 650K에서의 반응 속도 상수 k1은 다음과 같다.

k1 = A * exp(-300/(8.314*650))

500K에서의 반응 속도 상수 k2는 Ea와 A는 동일하므로, 다음과 같이 나타낼 수 있다.

k2 = A * exp(-300/(8.314*500))

이제 k1과 k2의 비율을 구하면 다음과 같다.

k1/k2 = (A * exp(-300/(8.314*650))) / (A * exp(-300/(8.314*500)))
= exp(-300/8.314 * (1/650 - 1/500))
≈ 1.02

따라서, 650K에서의 반응 속도는 500K에서의 반응 속도보다 약 1.02배 빨라진다.

연도별

진행 상황

0 오답
0 정답