화공기사 2018년 4회 기출 풀이(81번,82번,83번,84번,*85번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 81번, 82번, 83번

81. 회분식 반응기에서 A 의 분해 반응을 50℃ 등온하에서 진행시켜 얻는 와 반응시간 t 간의 그래프로부터 각 농도에서의 곡선에 대한 접선의 기울기를 다음과 같이 얻었다. 이 반응의 반응 속도식은?

(mol/L)	접선의 기울기 (mol/L·min)
1.0	-0.50
2.0	-2.00
3.0	-4.50
4.0	-8.00

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 1번

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접선의 기울기가 의미하는 것을 생각해보면... -dCa/dt 이다.

-dCa/dt = 0.5Ca^2 으로 감으로 대충 식을 세워보고 각 값을 대입해서 검증해보자.

Ca = 1,2,3,4 를  넣으면 각각의 기울기 값이 나옴을 알 수 있다.

고로 정답이다.

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82. 매 3분마다 반응기 체적의 1/2 에 해당하는 반응물이 반응기에 주입되는 연속흐름반응기(steady-state flow reactor)가 있다. 이때의 공간시간(τ : space time)과 공간속도(S : space velocity)는 얼마인가?

 ① τ = 6분, S = 1분^(-1)

 ② τ = 1/3분, S = 3분^(-1)

 ③ τ = 6분, S = 1/6분^(-1)

 ④ τ = 2분, S = 1/2분^(-1)

정답 : 3번

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무적권 외우고 있어야 하는 식

τ = V/v0

매 3분마다 0.5V가 반응기에 주입되므로 v0 = 0.5V/3min

τ = 6min 되겠다.

공간속도는 공간시간의 역수이므로

1/6

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83. 650℃ 에서의 에탄의 열분해 반응은 500℃ 에서보다 2790배 빨라진다. 이 분해 반응의 활성화 에너지는?

 ① 75,000cal/mol  ② 34,100cal/mol  ③ 15,000cal/mol  ④ 5,600cal/mol

정답 : 1번

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온도와 반응속도상수의 관계식을 떠올려보자.

아레니우스 식을 떠올리면 되겠네?

k=Ae^(-Ea/RT)

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84. 다음 중 불균일 촉매반응에서 일어나는 속도결정단계(rate determining step)와 거리가 먼 것은?

 ① 표면반응단계

 ② 흡착단계

 ③ 탈착단계

 ④ 촉매불활성화단계

정답 : 4번

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이건 잘 모르고 있었는데 별로 중요하지 않을 것 같은..단계로 찍으면 정답.

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85. 다음의 액상반응에서 R 이 요구하는 물질일 때에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

 ① A 에 B를 조금씩 넣는다.

 ② B 에 A를 조금씩 넣는다.

 ③ A 와 B를 빨리 혼합한다.

 ④ A의 농도가 균일하면 B의 농도는 관계없다.

정답 : 2번

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첫째식을 보면 A와 B 둘다 많아야 R이 많아진다.

둘째식을 보면 B가 많으면 R이 빨리 사라져 버리므로

A는 많되 B는 적당히 있어야 한다.

그래서 A에 B를 조금씩 넣으면 되겠다.

와 맞는 거 고르는 줄.

그래 그럼 1번이 맞고 2번이 틀린 건 알겠는데

3,4번은 뭐지?

맞다고 하니까 맞다고 생각하고 해석해보면..

빠르게 혼합하면 첫째 반응이 빠르게 진행돼서 남는 B가 없으니 둘째 반응이 잘 진행 안될거라는

그런 얘기인듯하다..

그리고 A의 농도가 균일하면.. B가 적은경우는 처음에 설명한 대로 문제가 없을거고,,

B가 많다면? R이 사라져버릴텐데??

아마도 균일하다는 얘기가 계속 A를 공급해서 균일하게 유지해준다는 것 같다.

그래도 잘 모르겠다. 넘어가자..

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