화공기사 2015년 2회 기출 풀이(26번,27번,28번,29번,30번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 26번, 27번, 29번, 30번

26. 표준상태에서 56㎥ 의 용적을 가진 프로판기체를 완전히 액화하였을 때 얻을 수 있는 액체 프로판은 몇 kg 인가?

 ① 28.6

 ② 110

 ③ 125

 ④ 246

정답 : 2번

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PV=nRT

n = 101325 Pa * 56 ㎥ / (8.3145 J/molK * 273K)

n = 2499.80 mol

프로판(C3H8)의 분자량은 12*3+1*8 = 44 g/mol

2499.80 mol * 44 g/mol = 109991.35 g = 110 kg 

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27. 이상기체법칙이 적용된다고 가정할 때 용적이 5.5㎥ 인 용기에 질소 28kg 을 넣고 가열하여 압력이 10atm 이 될 때 도달하는 기체의 온도(℃)는?

 ① 81.51 

 ② 176.31

 ③ 287.31

 ④ 397.31

정답 : 4번

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질소 28kg 은 1kmol 에 해당.

T = PV/nR = 1013250 Pa * 5.5 ㎥ / (1000 mol * 8.3145 J/molK) 

= 670.26 K = 397.26℃ 

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28. 25℃에서 벤젠이 bomb 열량계 속에서 연소되어 이산화탄소와 물이 될 때 방출된 열량을 실험으로 재어보니 벤젠 1mol 당 780890cal 이었다. 25℃에서의 벤젠의 표준연소열은 약 몇 cal 인가?

(단, 반응식은 다음과 같으며 이상기체로 가정한다.)

 

 ① -781778

 ② -781588

 ③ -781201

 ④ -780003

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 = -780890cal

Δn 은 기체의 몰 수 변화

ΔH = -780890 + 1.987*298*(6-15/2) = -781,778 cal

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29. 열화학반응식을 이용하여 클로로포름의 생성열을 계산하면 약 얼마인가?

 ① 28108cal

 ② -28108cal

 ③ 24003cal

 ④ -24003cal

정답 : 4번

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클로로포름의 생성식은

정도로 나타낼 수 있겠다. 이 반응의 ΔH 를 (5) 라 하자.

그럼 다음과 같은 식이 성립한다.

(1) = -(2) -(5) +3*(4) +(3)

-121800 = 68317.4 -(5) -120069 -94051.8

(5) = -24003.4

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30. 이상기체 상수 R 의 단위를 로 하였을 때 다음 중 R 값에 가장 가까운 것은?

 ① 1.98

 ② 62.32

 ③ 82

 ④ 108

정답 : 2번

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0.0821 atm·L/mol·K 로부터 유도해보자.

atm 만 mmHg 로 바꿔주면 된다.

0.0821 atm = 0.0821atm * 760 mmHg/atm = 62.396 mmHg

그래서 0.0821 atm·L/mol·K = 62.396 mmHg·L/mol·K

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