화공기사 2016년 1회 기출 풀이(86번,87번,88번,89번,90번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 86번, 87번, 88번

86. 를 촉매를 이용하여 회분식 반응기에서 분해시켰다. 분해반응이 시작된 t 분 후에 남아있는 의 양(v)을 표준용액으로 적정한 결과는 다음 표와 같다. 이 반응은 몇 차 반응이겠는가?

t (분)	0	10	20
v(ml)	22.8	13.8	8.25

 ① 0차 반응

 ② 1차 반응

 ③ 2차 반응

 ④ 3차 반응

정답 : 2번

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표를 보니 대충 반감기가 일정할 것 같은 느낌이든다.

그럼 1차 반응으로 가정을 하고, 검증해보자.

0에서 10분으로 갈 때

10분에서 20분으로 갈 때

k1=k2 이므로 1차반응이 맞다.

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87. 포스핀의 기상분해 반응은 다음과 같다. 처음에 순수한 포스핀만 있다고 할 때 이 반응계의 팽창계수()는?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 3번

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체적변화율은,

는 1(순수한 포스핀)

δ는 (1+6-4)/4

여기서 1+6 는 생성물 계수, 4는 반응물 계수,

1*(7-4)/4 = 0.75

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88. Michaelis - Menten 반응(A → R, 효소반응)의 속도식은?

(단, : 효소의 초기농도, [M] : Michaelis - Menten 상수, [A] : A의 농도)

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 1번

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외워두기 딱 좋은 식이다.

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89. 혼합흐름반응기에서 다음과 같은 1차 연속반응이 일어날 때 중간생성물 R의 최대농도()는?

A → R → S (속도상수는 각각 )

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 3번

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외우면 한 문제 맞는 거긴 한데 보다시피 간략한 식은 아니다.

(유도해도 되긴 하지만 외우는 게 편하지 싶다.)

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90. 다음은 의 기상열분해 반응에 대해 정용등온 회분식반응기에서 얻은 값이다. 이 반응의 차수에 가장 가까운 값은?

분해량(%)	20	40
분해속도(mmHg/min)	5.54	3.07

 ① 1차

 ② 1.7차

 ③ 2.1차

 ④ 2.8차

정답 : 3번

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반응속도가 주어져 있으므로 곧바로 대입해보면,

(초기농도는 1이라 하고, 분해량 20%일 때 CA=0.8, 80%일 때 CA=0.6을 대입하겠다.

자세히 쓰면, 로 쓸 수 있기 때문이다.)

5.54 = k*0.8^n

3.07 = k*0.6^n

윗식을 아랫식으로 나눠주면

5.54/3.07 = (0.8/0.6)^n

ln(5.54/3.07) = n ln(0.8/0.6)

n = 2.05

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