2008 국가직 7급 반응공학 문제 정답

 

반응공학정답(2021-03-06 / 219.2KB / 129회)

 

 반응공학 봉 책형 1 쪽 반응공학 과 문 1.  → 은 비가역 2차반응이다. 반응물 A의 농도가 2    일 때 반응속도()가 0.04      라고 한다면, 반응물 A의 농도가 6    일 때의 반응속도[     ]는? ① 0.036 ② 0.36 ③ 3.6 ④ 36 문 2. 온도와 압력이 일정한 회분반응기(batch reactor)에서   →  반응이 일어난다. 반응물 A가 25 %, 반응물 B가 20 %, 그리고 불활성기체가 55 %인 혼합기체로 반응이 시작되었다고 가정할 때, 부피변화율()은? ① － 0.05 ② － 0.075 ③ － 0.125 ④ － 0.25 문 3. 반응물 A에 대해    →  인 액상 자동촉매반응(auto -catalytic reaction)이 회분반응기(batch reactor)에서 진행된다. 이 반응의 반응속도식이   이고, 초기농도가       인 경우 최대반응속도[      ]는? ① 12 ② 14 ③ 16 ④ 18 문 4. 다음의 병렬반응에서 원하는 생성물 R을 많이 생성하기 위한 방법 으로 옳은 것은?    ,       ,     ① n － m > 0 일 때 를 증가,   값을 크게 한다. ② n － m > 0 일 때 를 감소,   값을 작게 한다. ③ n － m < 0 일 때 를 증가,   값을 크게 한다. ④ n － m < 0 일 때 를 감소,   값을 작게 한다. 문 5.         인 액상 기초 가역반응에서 초기 A, B, C의 농도를 각각 1     , 0     , 0    로 할 때 평형에서 A의 농도가 0.5    였다. 주어진 온도에서 정반응속도상수()가 0.01   일 경우, 역반응속도상수(  , [     ])는? ① 0.001 ② 0.005 ③ 0.01 ④ 0.02 문 6. 반응    → 이 다음과 같이  를 활성중간체로 한 기초 반응(elementary reaction)들로 이루어졌다고 가정할 때 그 반응 속도식으로 옳은 것은?          ,          ①     ②      ③      ④      문 7. 다음과 같은  →  반응이 혼합흐름반응기(CSTR)에서 일어난다.  →  , 300K에서     min    ,        반응물 A는 온도 300 K, 초기농도() 2    로 10 L의 반응기에 공급된다. 반응을 300 K의 등온으로 유지하기 위해 필요한 열제거속도[   ]는? (단, 출구에서 A의 전화율()은 0.9이다) ① 2 ② 5 ③ 10 ④ 20 문 8. 플러그흐름반응기(PFR)에서   →   인 액상 기초반응이 일어난다. 반응기에 유입되는 반응물 A와 B의 농도가 각각 1    로 동일할 때, 0.96의 전화율을 얻기 위한 Damköhler 수는? ① 12 ② 24 ③ 25 ④ 32 문 9. 알루미나에  %의 팔라듐(Pd)이 담지된 촉매 1 에 수소가 0.0224 (STP 상태)만큼 화학흡착되었다. 수소분자는 해리하여 표면 팔라듐 원자에 1 : 1로 흡착한다. 팔라듐의 원자량을 100으로 가정하고 촉매의 분산(dispersion, 전체 금속원자에 대한 표면노출 금속원자의 분율)을 구하면? ① 0.05 ② 0.15 ③ 0.20 ④ 0.40 문 10. 알루미나에  %의 Fe가 활성성분으로 담지된 촉매에서    →  반응이 진행된다. 분산(dispersion)은 표면에 노출된 활성성분의 분율을 나타내며, 이 촉매의 경우 0.1로 조사 되었다. 이 반응에서 반응물 에 대한 전도수(turnover frequency, 단위시간․단위활성점 당 반응하는 분자수)가 0.01  일 때, 의 생성속도를 [   촉매   ]의 단위로 나타내면? (단, Fe 원자량 ＝ 56이다) ①  ×  ②  ×  ③  ×   ④  ×   반응공학 봉 책형 2 쪽 문 11. 혼합흐름반응기(CSTR)를 사용하여  → 의 액상 반응을 통해 R을 생성하고자 한다. A의 농도에 따른 반응 속도는 다음과 같다.  [   ]  [    min  ] 0.1 0.1 0.3 0.5 0.7 0.1 1.2 0.05 2.0 0.04 초기농도()가 1.2    인 반응물 A를 600    의 몰 유속으로 공급하면서 0.75의 전화율을 얻고자 할 때 반응기의 크기[]는? ① 15 ② 75 ③ 150 ④ 900 문 12. 균일계 비가역 액상 2차반응을 혼합흐름반응기(CSTR)와 플러그 흐름반응기(PFR)에서 각각 진행시킬 때 공간시간의 비( )를 전화율()의 함수로 옳게 나타낸 것은? ① ln      ②    ③    ④  ln    문 13.  → 인 1차 기상반응이 부피가 일정한 등온 회분반응기 (batch reactor)에서 진행된다. 일정 시간 경과 후 반응기의 압력이 2배 증가하였다면 이상기체라고 가정했을 때 A의 전화율은? ① 0.3 ② 0.4 ③ 0.5 ④ 0.6 문 14.    →  반응의 25 ˚C에서의 반응열은       이다. 25 ˚C와 1,025 ˚C의 온도영역에서 A, B 및 R의 평균비열( )이 각각 35       , 45       , 70       일 경우, 1,025 ˚C에서의 반응열[   ]은? ① － 10,000 ② 10,000 ③ － 50,000 ④ 50,000 문 15. 다음과 같은 액상 병렬반응에서 반응물 A에 대한 생성물 R의 순간수율로 옳은 것은?   → ,        → ,     ①     ②      ③    ④     문 16. 부피가 6  인 혼합흐름반응기(CSTR)에서 1차반응  → 이 일어나고 0.75의 전화율을 나타내고 있다. 체류시간분포를 측정한 결과 반응기 부피 중 4  가 사각지역으로 반응에 관여하지 않고 있었다. 혼합을 개선하여 완전혼합상태에서 반응기를 운전 하였을 경우의 전화율은? ① 0.80 ② 0.85 ③ 0.90 ④ 0.95 문 17. 혼합흐름반응기(CSTR)에 플러그흐름반응기(PFR)가 직렬로 연결 되어 있다. CSTR에 유입되는 반응물의 농도는 3    이고, CSTR 출구에서의 농도는 1    였다. 이 때 반응속도식이      인 액상 2차반응이고 PFR의 부피가 CSTR의 2배라면 PFR 출구에서의 농도는? ① 0.1 ② 0.2 ③ 0.4 ④ 0.5 문 18. 액상 1차반응  →에 대하여 전화율 0.99에서 조업하고 있는 혼합흐름반응기(CSTR)가 있다. 최종 전화율을 동일하게 유지 하면서 생산량을 증가시키기 위해 같은 크기의 CSTR을 1개 더 직렬로 연결하고자 한다. CSTR 1개만 있는 경우에 비하여 생산 능력은 몇 배가 되는가? ① 1배 ② 2배 ③ 10배 ④ 11배 문 19. 부피가 변하는 기상반응의 경우 반응속도는 시간에 따른 부피 변화를 측정함으로써 미분법이나 적분법을 사용하여 구할 수 있다. 온도와 압력이 일정한 회분반응기(batch reactor)에서 반응속도를 부피변화속도로 올바르게 표현한 식은? (단,  는 부피 변화율이다) ①       ln ②        ③        ln ④         문 20. 순환비가 2인 등온 순환반응기(recycle reactor)에서 액상 기초 2차반응  →의 전화율이 0.5였다. 만약 순환류를 폐쇄시킨다면 전화율은 얼마가 되겠는가? ① 0.60 ② 0.70 ③ 0.75 ④ 0.80