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 경우 전화율은?

 ① 0.6  ② 0.73  ③ 0.8  ④ 0.93

정답 : 2번

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혼합흐름반응기 설계식

τ = V/v0 = Ca0*Xa / kCa^2 = Xa / kCa0*(1-Xa)^2

Xa=0.5 일때 τ = 2 / kCa0

부피가 5배면 τ도 5배

10 / kCa0 = Xa / kCa0*(1-Xa)^2

정리해서 근의공식으로 범위에 맞는 적절한 Xa를 구하면

Xa=0.73

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97. 반응속도상수에 영향을 미치는 변수가 아닌 것은?

 ① 반응물의 몰수 

 ② 반응계의 온도

 ③ 반응활성화 에너지

 ④ 반응에 첨가된 촉매

정답 : 1번

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촉매는 활성화 에너지를 변화시킨다. 반응을 촉진하는 경우에는 활성화 에너지를 낮추는거다.

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98. 다음과 같은 반응에서 최초 혼합물인 반응물 A가 25%, B가 25%인 것에 불활성기체가 50% 혼합되었다고 한다. 반응이 완결되었을 때 용적변화율 는 얼마인가?

2A + B → 2C 

 ① -0.125  ② -0.25  ③ 0.5  ④ 0.875

정답 : 1번

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체적변화율 구하는 방법은 반드시 외우고 연습해두자. 이 문제가 아주 좋은 예제이므로 익혀두자.

= A의 최초의 몰 수 / 반응물 전체 총 몰 수

= (생성물의 몰 수 - 반응물의 몰 수) / 반응물 A의 몰 수

A가 25%이므로 ya0 = 0.25

δ = (2 - 2 - 1) / 2 = -0.5

바꿔말하면 δ = (C의 계수 - A의 계수 - B의 계수) / A의 계수

추가로, 부피가 변하는 기상 반응의 경우 식에 등장하는 V에 V=V0(1+εXa) 를 대입해주면 웬만하면 풀린다.

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99. 다음 반응에서 R의 순간 수율 (생성된 R의 몰수/반응한 A의 몰수) 은?

 ①    ②    ③   ④ 

정답 : 1번

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순간 수율이라는 걸 알고 있는지 묻고 있다. 몰라도 괄호에 친절하게 답이 써있네..

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100. 일반적으로 A → P 와 같은 반응에서 반응물의 농도가 C=1.0×10mol/L 일 때 그 반응속도가 0.020mol/L·s 이고 반응속도상수가 k=2×10^(-4)L/mol·s 이라고 한다면 이 반응의 차수는?

 ① 1차  ② 2차  ③ 3차  ④ 4차

정답 : 2번

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반응속도상수 k의 단위만봐도 된다. 반응차수에 따라 속도상수의 단위가 바뀐다.

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