화공기사 2019년 1회 기출 풀이(91번,92번,*93번,94번,95번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 91번, 92번, 95번

91. 정용 회분식 반응기(batch reactor)에서 반응물 A()가 80% 전환되는데 8분 걸렸고, 90% 전환되는데 18분이 걸렸다면 이 반응은 몇 차 반응인가?

 ① 0차

 ② 2차

 ③ 2.5차

 ④ 3차

정답 : 2번

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이런 문제는 n차로 놓고 풀어도 풀리는 지는 모르겠지만..

보기에서 적당히 그럴듯한거 하나 찍고 검증하는 방법이 정신건강에 좋다.

보통 0차, 1차, 2차 중에 답이 있을건데 보기에는 0차, 2차가 있다.

둘 중에서는 아무래도 2차가 답일 확률이 높아보인다..

그럼 2차를 검증해보자.

양변을 정리해서 적분하면,

문제에 주어진 조건을 대입해서 k를 구하면

두 조건으로 구한 k 가 같으므로 2차가 맞다.

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92. 그림과 같은 기초적 반응에 대한 농도 - 시간곡선을 가장 잘 표현하고 있는 반응 형태는?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 1번

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A,R,S 모두 사라지지 않고 일정 평형농도에 도달했으므로 3,4번은 아니다.

그 다음으로 주목할 점은 세 물질의 평형농도가 모두 같다는 점이다.

그래서 모두 고르게 평형을 이루는 1번이다.

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93. 다음과 같이 진행되는 반응은 어떤 반응인가?

 ① Non-chain reaction

 ② Chain reaction

 ③ Elementary reaction

 ④ Parallel reaction

정답 : 1번

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수업 시간에 chain reaction 은 많이 들었어도 non-chain reaction은 낯선데..

찾아보니 좀 더 높은 레벨에서 배우는 거 같다..(기사 수준이 높아..)

자유라디칼 반응에 chain reaction 이 있고, non-chain reaction 이 있는데

chain reaction 은 1. Initiation, 2. Propagation, 3. termination 단계로 진행된다.

nonchain reaction 에서도 이와 비슷하게

1. radical formation, 2. radical transformation, 3. radical disappearance

순서로 진행된다.

chain reaction 과 nonchain reaction 의 차이점은,

chain reaction 은 radical 이 transformation 될 때 다른 radical 을 생성하고,

이는 새로 transformation 을 진행할 수 있다. (연쇄)

nonchain reaction 은 생성된 각 radical 이 transformation 단계에서 오직 한번만 이동한다.

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94. A 가 R 이 되는 효소반응이 있다. 전체 효소 농도를 , 미카엘리스(Michaelis) 상수를 [M] 라고 할 때 이 반응의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

 ① 반응속도가 전체 효소 농도 에 비례한다.

 ② A 의 농도가 낮을 때 반응속도는 A 의 농도에 비례한다.

 ③ A 의 농도가 높아지면서 0차 반응에 가까워진다.

 ④ 반응속도는 미카엘리스 상수 [M] 에 비례한다.

정답 : 4번

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어렵게 나오면 유도과정도 알아야 하지 싶은데 그냥 결과만 보자.

미카엘리스-멘텐식

1번 : 반응속도는 에 비례한다.

2번 : [A]<<[M] 이면 , 반응속도는 [A]에 비례한다.

3번 : [A]>>[M] 이면 , 반응속도는 [A]에 무관.

4번 : [M]의 위치를 보면 반응속도와 비례하지 않는다.

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95. 기초 2차 액상반응 2A → 2R 을 순환비가 2인 등온플러그 흐름반응기에서 반응시킨 결과 50% 의 전화율을 얻었다. 동일반응에서 순환류를 폐쇄시킨다면 전화율은?

 ① 0.6

 ② 0.7

 ③ 0.8

 ④ 0.9

정답 : 1번

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순환비가 R 인 PFR의 설계식으로부터,

문제의 조건들을 대입하면,

순환이 차단되면 순환비는 0이고, 일반 PFR과 같다.

일반 PFR 식을 다시 계산해도 좋으나, 여기서는 위에 이미 계산해둔 식에 R=0 만 대입하겠다.

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