* 36번~40번
36. A와 B에 각각 1차인 A + B → C인 반응이 아래의 조건에서 일어날 때, 반응속도(mol/L·s)는?
반응물 | 농도 |
A | $2.2 \times 10^{-2} \mathrm{~mol} / \mathrm{L}$ |
B | $8.0 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} / \mathrm{L}$ |
반응속도상수 | $1.0 \times 10^{-2} \mathrm{~L} / \mathrm{mol} \cdot \mathrm{s}$ |
① $2.41 \times 10^{-6}$
② $2.41 \times 10^{-5}$
③ $1.76 \times 10^{-6}$
④ $1.76 \times 10^{-5}$
정답 : 3번
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각 1차 반응이므로, 반응속도 = kCACB
1.0*10^-2 * 2.2*10^-2 * 8.0*10^-3 = 1.76*10^-6
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37. A가 R을 거쳐 S로 반응하는 연속반응과 A와 R의 소모 및 생성 속도 아래와 같을 때, 이 반응을 회분식 반응기에서 반응시켰을 때의 $\mathrm{C}_{\mathrm{R}} / \mathrm{C}_{\mathrm{A} 0}$는?
(단, 반응 시작 시 회분식 반응기에는 순수한 A만을 공급하여 반응을 시작한다.)
A → R → S | $\begin{aligned}-r_{\mathrm{A}} &=k_{1} \mathrm{C}_{\mathrm{A}} \\ r_{\mathrm{R}} &=k_{1} \mathrm{C}_{\mathrm{A}}-k_{2} \end{aligned}$ |
① $1+e^{-k_{1} t}-\frac{k_{2}}{C_{A 0}} t$
② $1+e^{-k_{1} t}+\frac{k_{2}}{C_{A 0}} t$
③ $1-e^{-k_{1} t}-\frac{k_{2}}{C_{A 0}} t$
④ $1-e^{-k_{1} t}+\frac{k_{2}}{C_{A 0}} t$
정답 : 3번
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18년 4회 90번 문제와 사실상 같은 문제이다.
https://for-freeedom.tistory.com/40
화공기사 2018년 4회 기출 풀이(86번,87번,*88번,89번,90번)
* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 86번 86. 2차 액상 반응, 2A → products 이 혼합흐름반응기에서 60% 의 전화율로 진행된다. 다른 조건은 그대로 두고 반응기의 크기만 두 배로 했을 경우 전화율은 얼마
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38. 2A + B → 2C인 기상반응에서 초기 혼합 반응물의 몰비가 아래와 같을 때, 반응이 완료되었을 때 A의 부피 변화율($\mathcal{E}_{\mathrm{A}}$)은?
(단, 반응이 진행되는 동안 압력은 일정하게 유지된다고 가정한다.)
A : B : Inert gas = 3 : 2 : 5
① -0.200
② -0.300
③ -0.167
④ -0.150
정답 : 4번
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https://for-freeedom.tistory.com/42
화공기사 2018년 4회 기출 풀이(96번,97번,98번,99번,100번)
* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 96번, 97번, 98번, 99번, 100번 96. 혼합 흐름 반응기에서 반응 속도식이 인 반응에 대해 50% 전화율을 얻었다. 모든 조건을 동일하게 하고 반응기의 부피만 5배로 했을
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18년 4회 98번 문제와 숫자만 아주 조금 다르다.
이 문제는 A가 30%, B가 20%이고, 18년 4회 문제는 A,B 둘다 25%이다.
나머지 조건은 같다.
풀어보면,
$\varepsilon_{A}=y_{A 0} * \delta$
$y_{A 0}=\mathrm{A}$ 의 최초의 몰 수 /반응물 전체 총 몰 수
$\delta=($ 생성물의 몰 수 - 반응물의 몰 수) / 반응물 $\mathrm{A}$ 의 몰 수
A가 30% 이므로 $y_{A 0}=0.3$
$\delta=(2-2-1) / 2 = -0.5$
바꿔말하면 δ = (C의 계수 - A의 계수 - B의 계수) / A의 계수
0.3*(-0.5) = -0.15
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39. 반응물 A의 농도를 $\mathrm{C}_{A}$, 시간을 t라고 할 때, 0차 반응의 경우 직선으로 나타나는 관계는?
① $C_{A}$ vs $t$
② $\operatorname{lnC}_{A}$ vs $t$
③ $C_{A}{}^{-1}$ vs $t$
④ $\left(\ln C_{A}\right)^{-1}$ vs $t$
정답 : 1번
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0차반응이므로 반응속도식은
-dCa/dt = k
dCa = -kdt
양변을 적분하면
Ca-Ca0 = -kt
Ca = -kt + Ca0
Ca vs t 그래프를 그리면,
기울기 -k인 직선이 나온다.
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40. 공간속도(Space velocity)가 $2.5 {s}^{-1}$이고 원료 공급 속도가 1초당 100L일 때 반응기의 체적(L)은?
① 10
② 20
③ 30
④ 40
정답 : 4번
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τ(공간시간) = V(반응기부피) / v0(공급속도)
공간시간은 공간속도의 역수이다.
공간시간 τ = 0.4 sec
공급속도 v0 = 100 L/sec
V = 0.4 sec * 100 L/sec = 40 L
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