화공기사 2016년 4회 기출 풀이(96번,*97번,98번,99번,*100번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 96번, 98번, 99번

96. 크기가 같은 관형반응기와 혼합반응기에서 다음과 같은 액상 1차 직렬반응이 일어날 때 관형반응기에서의 R 의 성분수율 와 혼합반응기에서의 R 의 성분수율 에 관한 설명으로 옳은 것은?

A → R → S ()

 ① 이면 이다.

 ② 이면 이다.

 ③ 는 항상 보다 크다.

 ④ 은 항상 보다 크다.

정답 : 3번

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17년 4회 95번과 좀 비슷한 맥락인듯 하다. ↓

https://for-freeedom.tistory.com/126

기본적으로 PFR이 Cr,max 값도 크고(k1/k2 의 값에 관계없이)

Cr,max에 도달하는 시간도 짧다.(k1=k2 일 때 제외, 이 경우는 공간시간은 모두 1/k 로 같음)

아래 사진은 PFTR과 CSTR의 연속반응 시 각 물질 농도 비교 그래프이다.

실선이 PFTR, 점선이 CSTR이다. 

k2/k1 의 값에 관계없이 Cr,max 값이 PFTR에서 큼을 확인할 수 있다.

답은 3번이다. 가답안이 답이 4번이라고 공개된거 같은데 확정답안도 그랬으려나..

확정답안 공개됐던 자료를 못찾겠어서 확인은 못해봤다..

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97. Thiele 계수에 대한 설명으로 틀린 것은?

 ① Thiele 계수는 가속도와 속도의 비를 나타내는 차원수이다.

 ② Thiele 계수가 클수록 입자내 농도는 저하된다.

 ③ 촉매입자내 유효농도는 Thiele 계수의 값에 의존한다.

 ④ Thiele 계수는 촉매표면과 내부의 효율적 이용의 척도이다.

정답 : 1번

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https://for-freeedom.tistory.com/182

Thiele 계수, 유효인자(effectiveness factor), 기공확산저항 등 관련 내용을 간략하게 정리한 링크이다.

이 정도 알면, 관련문제에서 보기 한 두개는 해결할 수 있을 것 같다.

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98. 다음중 연속 평행반응(series - parallel reaction)은?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 1번

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1번과 같은 반응을 연속 평행반응이라고 한다. 알아두자.

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99. 기체 - 고체 반응에서 율속단계(rate-determining)에 관한 설명으로 옳은 것은?

 ① 고체표면 반응단계가 항상 율속단계이다.

 ② 기체막에서의 물질전달 단계가 항상 율속단계이다.

 ③ 저항이 작은 단계가 율속단계이다.

 ④ 전체반응 속도를 지배하는 단계가 율속단계이다.

정답 : 4번

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율속단계라 함은 흔히 말하는 속도결정단계이다.

여러단계의 기초반응(elementary) 중에 속도가 가장 느려서

 전체 반응의 속도를 결정하게되는 단계를 말한다.

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100. 다음 반응에서 R 이 요구하는 물질일 때 어떻게 반응시켜야 하는가?

 ① A 에 B 를 한 방울씩 넣는다.

 ② B 에 A 를 한 방울씩 넣는다

 ③ A 와 B 를 동시에 넣는다.

 ④ A 와 B를 넣는 순서는 무관하다.

정답 : 3번

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첫번째 반응을 장려하고, 두번째 반응을 지양해야 한다.

그래서 A는 많이 넣어야 한다.

첫번째 반응과 두번째 반응의 차수를 비교해보면,

첫번째 반응이 B의 차수가 더 높으므로 B도 많을수록 첫번째 반응에 유리하다.

그래서 동시에 넣는다.

(보통 한방울씩 넣는다 가 정답인 문제들이 많은데.. 어렵다..)

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