화공기사 2016년 1회 기출 풀이(11번,*12번,13번,14번,15번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 11번, 12번, 13번, 번, 번

11. 실제 기체의 압력이 0 에 접근할 때 잔류(residual) 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

(단, 온도는 일정하다.)

 ① 잔류 엔탈피는 무한대에 접근하고 잔류 엔트로피는 0에 접근한다.

 ② 잔류 엔탈피와 잔류 엔트로피 모두 무한대에 접근한다.

 ③ 잔류 엔탈피와 잔류 엔트로피 모두 0에 접근한다.

 ④ 잔류 엔탈피는 0에 접근하고 잔류 엔트로피는 무한대에 접근한다.

정답 : 3번

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잔류 특성이란 실제 기체에서의 특성과 이상기체에서의 특성의 차 이다.

(잔류 엔탈피 =  실제 기체에서의 엔탈피 - 이상기체에서의 엔탈피)

실제기체의 압력이 0 으로 접근하면 이상기체에 가까워진다는 얘기이다.

그래서 문제와 같은 경우에 잔류 특성은 모두 0에 접근한다.

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12. 그림과 같은 압력-엔탈피 선도(lnP 대 H)에서 엔탈피 변화 는 무엇에 해당하는가?

 ① 승화열

 ② 혼합열

 ③ 증발열

 ④ 용해열

정답 : 3번

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자세히는 몰라도 냉동 사이클처럼 보인다.

사실 보기만 봐도 정답이 될 것은 3번 밖에 없다.

일반적으로 승화, 혼합, 용해는 모두 이런 열역학적 사이클과 관계가 없지 않은가?

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13. 다음 반응에서 초기 반응물의 농도가 각각 1mol,  3mol의 비율로 주어진다. 이 화학반응이 평형에 도달할 경우 반응계의 자유도 수는?

 ① 1

 ② 2

 ③ 3

 ④ 4

정답 : 3번

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F = C - P + 2 - r - s

C = 4

P = 1

r = 1

s = 0

이 문제에서 s=1 이려면 반응물이 고체여야 한다.

반응물 고체 + 생성물 모두 기체 -> s=1

수정합니다. 가답안에서 답이 정정됐더군요..

C = 4

P = 1

r = 1

s = 1

F = 3 이라고 합니다. 

저도 공부를 다시해야겠습니다..ㅠㅠ

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14. A, B 성분의 이상용액에서 혼합에 의한 함수변화 값으로 틀린 것은?

(단, 는 액상의 몰분율을 나타낸다.)

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 3번

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이 부분은 암기해 놓으면 좋다. 4가지 보기 모두.

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15. 25℃ 에서 정용열량계의 용기에서 벤젠을 태워 와 액체인 물로 변화했을 때의 발열량이 780,090cal/mol 이었다. 25℃ 에서의 표준연소열은?

(단, 반응은 이며, 반응에 사용된 기체는 이상기체라 가정한다.)

 ① 약 -780,980 cal

 ② 약 -783,090 cal

 ③ 약 -786,011 cal

 ④ 약 -779,498 cal

정답 : 1번

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ΔH=ΔU+Δ(PV)

정용이므로 ΔU = q(계가 얻은 열) 이다. 그리고 PV = nRT 를 적용하면

ΔH=q+RTΔ(n)

방열이므로 q = -780090cal

Δn 은 기체의 몰 수 변화

ΔH = -780090 + 1.987*298*(6-15/2) = -780,978 cal

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