화공기사 2018년 2회 기출 풀이(86번,87번,88번,89번,90번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 86번, 87번, 88번, 89번, 90번

86. 80% 전화율을 얻는데 필요한 공간시간이 4h  인 혼합흐름 반응기에서 3L/min 을 처리하는데 필요한 반응기 부피는 몇 L 인가?

 ① 576

 ② 720

 ③ 900

 ④ 960

정답 : 2번

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V = 4hr * 180L/hr

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87. 밀도가 일정한 비가역 1차 반응 가 혼합흐름반응기(mixed flow reactor 또는 CSTR)에서 등온으로 진행될 때 정상상태 조건에서의 성능 방정식(performance equation)으로 옳은 것은?

(단, τ 는 공간속도, k 는 속도상수, 는 초기농도, 는 전화율, 는 유출농도 이다.)

 ① 

② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 3번

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설계식은 반드시 암기하도록 하자.

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88. 일반적인 반응 A → B 에서 생성되는 물질 기준의 반응속도 표현을 옳게 나타낸 것은?

(단, n 은 몰수, 은 반응기의 부피이다.)

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 1번

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몰수를 부피로 나눈 것이 몰농도이다.

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89. A → R 로 표시되는 화학반응의 반응열이 ΔHr = 1800cal/mol A 로 일정할 때 입구온도 95℃ 인 단열반응기에서 A 의 전화율이 50% 이면, 반응기의 출구온도는 몇 ℃ 인가?

(단, A와 R의 열용량은 각각 10cal/mol·K 이다.)

 ① 5

 ② 15

 ③ 25

 ④ 35

정답 : 1번

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반응이 진행되면서 1800cal 만큼 흡열을 하는데 절반(50%)만큼 흡열하므로,

900cal 만큼 흡열된다.

Q=cΔT 에서 900 = 10 * ΔT, ΔT=90

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90. 혼합반응기(CSTR)에서 균일액상반응 A→R, 인 반응이 일어나 50% 의 전화율을 얻었다. 이때 이 반응기의 다른 조건은 변하지 않고 반응기 크기만 6배로 증가한다면 전화율은 얼마인가?

 ① 0.65

 ② 0.75

 ③ 0.85

 ④ 0.95

정답 : 2번

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전화율이 0.5일 때 아래 항은, 

2이다. V가 6배이면 이 항도 6배 된다. 즉 12.

방정식을 풀면, x = 4/3 or 3/4

전화율이 1보다 클 순 없으므로 3/4 를 채택.

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