화공기사 2015년 2회 기출 풀이(86번,87번,88번,89번,*90번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 86번, 87번, 88번, 89번

86. 직렬로 연결된 2개의 혼합 흐름 반응기에서 액상 1차 반응이 일어날 때 주어진 전화율에 대하여 두 반응기의 체적이 최소가 되도록 하는 두 반응기의 체적비는?

 ① 1:1

 ② 1:2

 ③ 1:3

 ④ 1:4

정답 : 1번

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두 반응기의 크기가 같을 때 전체 크기가 최소가 된다.

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87. 액상에서 운전되는 회분식반응기에서 시간에 따른 농도변화를 측정하여 와 t 를 도시(plot)하였을 때 직선이 되는 반응은?

 ① 0 차반응

 ② 1/2 차반응

 ③ 1 차반응

 ④ 2 차 반응

정답 : 4번

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감이 잘 안올 수도 있는데 그러면 뭐 하나씩 다 해보면 된다.

2차 반응으로 검증해보면,

양변을 정리해서 적분하면,

2차 반응이 맞다.

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88. 의 분해반응은 1차 반응이고 속도상수는 694℃ 에서 , 812℃ 에서는 이다. 이 반응의 활성화 에너지는 약 몇 kcal/mol 인가?

 ① 17.42

 ② 27.42

 ③ 37.42

 ④ 47.42

정답 : 1번

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아레니우스식

을 정리하면,

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89. 비가역 1차 액상반응 A → R 이 플러그흐름 반응기에서 전화율이 50% 로 반응된다. 동일조건에서 반응기의 크기만 2배로 하면 전화율은 몇 % 가 되는가?

 ① 67

 ② 70

 ③ 75

 ④ 100

정답 : 3번

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전화율 0.5를 대입하면

동일조건에서 반응기 크기가 2배로 되므로, 공간시간이 2배가 된다.

따라서 아래와 같이 쓸 수 있다.

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90. 다음 중 일반적으로 볼 때 불균일 촉매반응으로 가장 적합한 것은?

 ① 대부분의 액상 반응

 ② 콜로이드계의 반응

 ③ 효소반응과 미생물반응

 ④ 암모니아 합성반응

정답 : 4번

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흔히 균일계(homogeneous) 반응, 불균일계(heterogeneous) 반응이라는 것은

상을 보고 구별한다.

기체-기체, 액체-액체와 같이 하나의 상에서 일어나는 반응을 균일계 반응,

기체-고체 등과 같이 다른 상에서 일어나는 반응을 불균일계 반응이라 한다.

3번이 좀 헷갈리긴 하는데 4번이 확실한 불균일 촉매반응이다. (하버법)

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