반응공학화공기사(구) · 2019년09월21일 · 90/100
90.A+B→ R, rR=1.0CA1.5CB0.3과 A+B→S, rS=1.0CA0.5CB1.3에서 R이 요구하는 물질일 때 A의 전화율이 90%이면 혼합흐름반응기에서 R의 총괄수율(overall fractional yield)은 얼마인가? (단, A와 B의 농도는 각각 20mol/L이며 같은 속도로 들어간다.)
1
0.225
2
0.45정답
3
0.675
4
0.9
해설
문제에서 R을 생성하든 S를 생성하는 A와 B는 각각 1개씩 소모가 되며, 처음 A와 B의 농도가 같기에 반응의 모든 시간에서 A와 B의 농도는 동일합니다. 그렇기에 C(A)=C(B)를 이용해보면 R의 생성속도와 S의 생성속도는 동일하다는 것을 알 수 있으며, 즉 반응한 A(또는 B) 1개당 R과 S는 각각 0.5개씩 생성되었음을 알 수 있습니다. 총괄수율은 (원하는 물질의 생성량)/(한정 반응물의 총량)이고 본 반응에서는 한정 반응물은 A와 B 모두 해당되기에 A라고 보고, 처음에 20M의 C(A)에서 90%가 반응할 시 18M의 C(A)가 반응했고, 이중 반인 9M이 R을 생성했기에 9/20=0.45. 답은 2번.