화공기사 2018년 1회 기출 풀이(96번,97번,98번,99번,100번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 96번, 97번, 99번

96. 어떤 물질의 분해반응은 비가역 1차반응으로 90% 까지 분해하는데 8123초가 소요되었다면 40% 분해하는데 걸리는 시간은 약 몇 초인가?

 ① 1802

 ② 2012

 ③ 3267

 ④ 4128

정답 : 1번

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-dCa/dt = kCa

ln(Ca/Ca0)=-kt

ln0.1 = -k*8123

k = ln10 / 8123

ln(0.6) = -(ln10 / 8123)*t

t = -ln(0.6) / (ln10 / 8123) = 1802.08

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97. A → B 인 1차 반응에서 플러그 흐름 반응기의 공간시간(space time) τ 를 옳게 나타낸 것은?

(단, 밀도는 일정하고, 는 A 의 전화율, k 는 반응속도상수이다.)

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 3번

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PFR 설계식으로부터,

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98. 자기촉매 반응에서 목표 전화율이 반응속도가 최대가 되는 반응 전화율보다 낮을 때 사용하기에 유리한 반응기는?

(단, 반응생성물의 순환이 없는 경우이다.)

 ① 혼합 반응기

 ② 플러그 반응기

 ③ 직렬 연결한 혼합 반응기와 플러그 반응기

 ④ 병렬 연결한 혼합 반응기와 플러그 반응기

정답 : 1번

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자기촉매 반응이란 생성물 자체가 촉매로 작용하여 일어나는 화학 반응으로,

생성물이 많아짐에 따라 반응속도가 점점 빨라진다.(CA=CR 될 때까지)

y축 : -1/rA , x축 : XA 로 잡고 그래프를 그리면 U자형의 그래프가 그려지고,

그래프 하부의 넓이는 공간시간 또는 반응기 부피 개념에 해당한다.

MFR일 경우는 직사각형, PFR일 경우는 그래프를 따른 곡선 하부 면적이다.

때문에 전환율이 낮을때는 MFR이 면적이 작아 유리하고,

전환율이 높을 때는 PFR이 면적이 작아 유리하다.

결과만 외워도 무방하겠다.

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99. 이상형 반응기의 대표적인 예가 아닌 것은?

 ① 회분식 반응기

 ② 플러그흐름 반응기

 ③ 혼합흐름 반응기

 ④ 촉매 반응기

정답 : 4번

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제일 안 들어본 것

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100. 다음의 균일계 액상 평행 반응에서 S의 순간 수율을 최대로 하는 의 농도는?

(단, 이다.)

 ① 0.25

 ② 0.5

 ③ 0.75

 ④ 1

정답 : 4번

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S의 순간 수율,

파이를 최대로 하는 CA 를 구하려면 미분한 값이 0일 때 CA를 찾으면 된다.

(몫의 미분을 좀 해야한다.)

CA=+1,-1  여기서는 1이 되겠다.

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