화공기사 2015년 4회 기출 풀이(96번,97번,98번,99번,100번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 96번, 97번, 98번, 99번

96. 0차 균질 반응이 로 플러그 흐름 반응기에서 일어난다. A의 전화율이 0.9 이고 일 때 공간시간은 몇 초인가?

(단, 이 때 용적 변화율은 일정하다.)

 ① 1300

 ② 1350

 ③ 1450

 ④ 1500

정답 : 2번

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97. A → R, 는 1mol/L 인 반응이 회분식 반응기에서 일어날 때 1시간 후 전화율이 75%, 2시간 후 반응이 종결되었다. 이 때 반응속도식()을 옳게 나타낸 것은?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 1번

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반응이 종결되었다고 한다.

(1차반응은 반감기가 일정하다, 계속 반응물 농도가 반으로 줄어들지만 끝나지 않는다.)

그래서 1차 미만의 반응으로 추정해 본다.

보기에는 1차 반응인 3,4번을 빼면 1,2번이 남고 0.5차 반응이다.

0.5차 반응으로 간주하고 계산해보자.

1시간 후 전화율이 75%이므로

0.5차 반응이 맞고, k=1 이다.

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98. 크기가 같은 반응기 2개를 직렬로 연결하여 A → R 로 표시되는 액상 1차 반응을 진행시킬 때 최종 전화율이 가장 큰 경우는?

 ① 관형반응기＋혼합반응기

 ② 혼합반응기＋관형반응기

 ③ 관형반응기＋관형반응기

 ④ 혼합반응기＋혼합반응기

정답 : 3번

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PFR 이 같은 부피일 때 전화율이 크다.

그러므로 PFR 2개가 가장 전화율이 크다.

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99. 균일계 1차 액상반응 A → R 이 플러그 반응기에서 전화율 90%로 진행된다. 다른 조건은 그대로 두고 반응기를 같은 크기의 혼합반응기로 바꾼다면 A의 전화율은 얼마로 되는가?

 ① 67 %

 ② 70 %

 ③ 75 %

 ④ 81 %

정답 : 2번

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설계식으로 알아보자.

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100.  (목적물, ), 의 비목적물, )의 두 반응이 평행하게 동시에 진행되는 반응에 대해 목적물의 선택도를 높이기 위한 설명으로 옳은 것은?

 ① a1 과 a2 가 같으면 혼합흐름반응기가 관형흐름반응기보다 훨씬 더 낫다.

 ② a1 이 a2 보다 작으면 관형흐름반응기가 적절하다.

 ③ a1 이 a2 보다 작으면 혼합흐름반응기가 적절하다.

 ④ a1 과 a2 가 같으면 관형흐름반응기가 혼합흐름반응기보다 훨씬 더 낫다.

정답 : 3번

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적당히 암기해보자..

원하는 반응이 차수가 높을 때는 

반응물의 농도를 높여야 한다.

그러기 위해서는,

전화율을 낮게 유지하고,

비활성 물질을 줄인다. (기상계에서 압력의 증가)

그리고 PFR을 쓴다.

3번을 보면 목적반응이 차수가 낮을 때 CSTR을 쓴다고 했으므로 맞는 설명이다.

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