9급지방직공무원 2010-05-22 화학공학일반 15번 문제 해설

문제 요약: 화학반응 속도가 온도에 따라 어떻게 변하는지 아레니우스 식을 이용해 표현하는 올바른 식을 선택하세요.

정답: 2. 반응속도∝exp(－Ea/RT)

근거: 아레니우스 식은 반응 속도 상수 k 를 온도 T 와 활성화 에너지 Eₐ 로 표현하며, 수식은 k = A \exp≤ft(-(Eₐ/RT)\right) 입니다. 여기서 A 는 빈도 인자로, 문제에서는 비례 관계만 묻고 있으므로 핵심은 \exp≤ft(-(Eₐ/RT)\right) 입니다.

오답 포인트:
- 1번: 지수 부분이 RT/Ea 로 잘못되어 있어 올바른 온도 의존성을 나타내지 못합니다.
- 3번 & 4번: 자연로그 \ln 대신 지수함수 \exp 를 사용해야 합니다.

핵심 개념:
- 아레니우스 식: 반응속도 \propto \exp≤ft(-(Eₐ/RT)\right) 로 온도에 따른 반응속도 변화를 설명합니다.
- 활성화 에너지 Eₐ : 반응 시작을 위한 최소 에너지 요구량입니다.
- 기체 상수 R : 온도와 에너지 간 관계를 나타냅니다.

마무리 요약: 올바른 표현은 온도가 증가할수록 지수가 감소하여 반응속도가 증가하는 아레니우스 식 \exp≤ft(-(Eₐ/RT)\right) 을 따르는 것입니다.