2014 서울시 7급 반응공학 문제 정답 - 2014.6.28.

 

반응공학_7급A정답(2021-04-16 / 242.9KB / 174회)

 

 1. 다음 각 반응의 인자 중 반응속도에 영향을 미치지 않는 인자는? ① 0차 균일계반응의 반응 온도 ② 0차 균일계반응의 반응물 농도 ③ 불균일계반응의 물질전달 속도 ④ 불균일계반응의 열전달 속도 ⑤ 불균일계반응의 상의 흐름 형태 2. 화학양론식이 +2 → 3+2인 반응의 반응속도식은 다음과 같다.   =   반응속도 , , ,  사이의 관계로 옳지 않은 것은? ① =-0.5 ② 3=- ③ 2=-3 ④ =- ⑤ 2= 3. 비가역 1차 등온액상반응이 회분식 반응기에서 진행되고 있다. 300K에서 물질 A의 반감기가 1초일 때, 3초 후 반응의 전화율을 계산하면? ① 55.5% ② 67.5% ③ 75.5% ④ 87.5% ⑤ 92.5% 4. 다음과 같은 비가역 등온 액상 연속반응이 혼합흐름 반응기 에서 진행되고 있다.    ―→  ―→  =   이 혼합흐름 반응기에서의 공간시간이라고 할 때 다음 중      로 옳은 것은? (단,  , 는 속도 상수,    ,  ,  는 각각 , , 의 초기 농도이고  = =0이다) ①               ②               ③                 ④               ⑤               5.  → 의 비가역 2차 등온 액상반응이 플러그흐름 반응기 (PFR)에서 진행되고 있다. 공급물 유량이 2L/min이고 의 전화율이 50%일 때 반응기의 부피를 구하면? (단, 의 초기 농도  =1mol/L이고 반응속도상수 k=0.5L/mol ․ min이다.) ① 1L ② 2L ③ 4L ④ 5L ⑤ 10L 6. 다음 반응식(1)의 가 로 전환되는 반응에 촉매 존재하에 (2)의 반응도 일어난다. 이러한 균일계 촉매반응의 전화율을 옳게 나타낸 것은? (단, 는 전화율, 는 농도,  , 는 각 반응의 속도상수이다)   ―→  (1)   +  ―→  +  (2) ① ln(1- )=(+ )  ② ln(1+ )=(+) ③ -ln(1+ )=(+) ④ ln(1- )=(+) ⑤ -ln(1- )=(+) 7. 플러그흐름반응기에서 등온 비가역 액상 2차 반응을 진행 ( → )하여 전화율이 60%이었다. 이 반응을 순환비가 2인 등온 순환반응기(recycle reactor)에서 진행하여 얻을 수 있는 반응물 A의 총괄 전화율을 구하면? ① 60% ② 50% ③ 40% ④ 30% ⑤ 20% 8. 등온 비가역 2차 액상 반응( →)을 혼합흐름반응기(CSTR) 와 플러그흐름반응기(PFR)에서 각각 진행하여 90%의 동 일한 전화율을 얻었다. 각 반응기에서의 조건을 모두 같게 유지하였다면, 반응기 부피의 비(VCSTR/VPFR)는 얼마인가? ① 10 ② 20 ③ 30 ④ 40 ⑤ 50 9. 효소 반응에 있어서 기질의 소모 속도를 나타내는 식을 Michaelis-Menten식이라고 한다. 이 반응속도식은 효소(E) 와 기질(S)이 반응하여 효소-기질 복합체(E·S)를 형성하는 단계를 기초로 한다. 효소의 농도를 CE, 기질의 농도를 , Michaelis상수를  , 최대 반응 속도를   라고 할 때, Michaelis-Menten식으로 적합한 것은? ①           ②            ③            ④           ⑤           10. 다음과 같은 비가역 기상 1차 반응이 등온의 혼합흐름반응기 에서 진행되고 있다.  → 5, -=0.05      ․      순수한 반응물 가 도입될 때, 의 전화율이 50%에 도달 하는데 필요한 공간시간(space time)을 구하면? ① 6분 ② 10분 ③ 20분 ④ 40분 ⑤ 60분 11. 다음과 같이 동일한 반응물 로 두 개의 비가역 등온 액상 평행반응이 진행되고 있다. ↗  ↘      ,       의 비율을 높이고자 할 때 다음 중 옳은 것을 고르면? ①   일 때  을 낮게 유지한다. ②   일 때 플러그흐름 반응기를 사용한다. ③   일 때 혼합흐름 반응기를 사용한다. ④   일 때 공급물에 불활성 물질을 증가시킨다. ⑤   일 때  을 낮게 유지한다. 12. 등온 액상 회분식 반응기에서 진행되고 있는 반응 +→ +은 생성물 이 촉매로 작용하는 자동촉매반응이다. 이 경우 반응속도식은      로 나타낼 수 있다. 와 의 초기 농도가 각각 1.0mol/L, 0.2mol/L일 때, 반 응속도가 최대가 되는 반응물 A의 전화율은? ① 25% ② 30% ③ 35% ④ 40% ⑤ 45% 13. 다음과 같은 액상 병렬반응에서 반응물 에 대한 생성물 의 순간수율로 옳은 것은? + → ,        + → ,     ①      ②      ③      ④        ⑤        14. 변용(varying-volume) 회분식 반응기에서 0차 등온 기상 반응( →3)이 진행되고 있다. 초기에 와 불활성 기체가 각각 50%씩 존재한다. 초기 반응기의 부피가  이고 시간 =10min에서의 부피가 라고 할 때, 반응속도 상수 를 나타내면? (단, 의 초기 농도  =1mol/L이다) ①            ․   ②            ․   ③            ․   ④            ․   ⑤            ․   15.  →인 비가역 차 등온 액상반응을 반응기의 부피가 서로 다른 세 개의 반응기를 직렬로 연결하여 진행하고자 한다. 아래 세 반응기의 가장 효과적인 배열을 찾으면? 작은 부피의 혼합흐름 반응기(MFR1), 플러그흐름 반응기 (PFR), 큰 부피의 혼합흐름 반응기(MFR2) ① >1일 때 PFR-MFR1-MFR2 ② >1일 때 MFR1-PFR-MFR2 ③ >1일 때 MFR2-MFR1-PFR ④ <1일 때 MFR2-PFR-MFR1 ⑤ <1일 때 MFR1-PFR-MFR2 16.  → +의 자발적 분해반응이 진행되고 있다. 이 반응의 반응기구가 아래와 같을 때 반응속도식()을 구하면? (：중간체)                    ①         ②        ③         ④         ⑤        17. 촉매의 기공확산저항(pore diffusion resistance)이 매우 큰 촉매로 고체 촉매반응을 진행하였다. 실험을 통하여 반응 차수는 2차로 활성화에너지는 로 나타났을 때, 실제 반응 차수와 실제 활성화에너지의 근삿값을 구하면? (단, 반응물 및 생성물은 모두 기상에서 존재한다) ① 1, 0.5 ② 2, 2 ③ 2, 0.5 ④ 3, 2 ⑤ 3, 0.5 18. ⇌ 의 반응이 원료 의 농도 1.0mol/L로 공급되어 진행 되고 있다. 25℃에서 평형상수 가 1인 경우 평형전화율을 구하면? ① 0.25 ② 0.33 ③ 0.5 ④ 0.67 ⑤ 0.75 19. 복합반응이 진행될 때 온도에 따라 활성화에너지가 변화 하는 것이 관찰되었다. 다음 그래프를 보고 그래프에 해 당하는 복합반응을 옳게 나타낸 것은? ① (a)  →  →  ↗  (b)  ↘  ↗  ② (a)  ↘  (b)  →  →  ③ (a)  →  →  (b)  ⇌  ↗  ④ (a)  ↘  ↗  (b)  ↘  ⑤ (a)  ⇌  ↗  (b)  ↘  20. 다음 Arrhenius법칙에 대한 설명 중 잘못된 것은? ① Arrhenius법칙으로부터 ln 와    의 관계는 직선이며, 상대적으로 큰 기울기는 큰 활성화에너지를 나타낸다. ② 큰 활성화에너지를 갖는 반응이 상대적으로 낮은 활성화 에너지를 갖는 반응보다 온도에 민감하다. ③ 멱수항(  )이 지수항(  )보다 온도에 더욱 민감하다. ④ 충돌이론과 전이상태 이론의 온도 의존성에 대한 근사이다. ⑤ 빈도인자는 반응의 온도 민감성에 영향을 미치지 않는다.