2018 서울시 9급 화학공학일반 문제 정답 - 2018.6.23.

 

화학공학일반_9급_A형정답(2021-05-15 / 282.5KB / 288회)

 

 Ⓐ - 9 화학공학일반 ――――――――― (1번∼20번) (1번∼20번) (9급) 1. 계단입력에 과소 감쇠 응답(Under damping response)을 보이는 2차계에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? ① 오버슈트(overshoot)는 정상상태값을 초과하는 정도를 나타내는 양으로 감쇠계수(damping factor)만의 함수이다. ② 응답이 최초의 피크(peak)에 이르는 데에 소요되는 시간은 진동주기의 반에 해당한다. ③ 오버슈트(overshoot)와 진동주기를 측정하여 2차계의 공정의 주요한 파라메타들을 추정할 수 있다. ④ 감쇠계수(damping factor)가 1에 접근할수록 응답의 진폭은 확대된다. 2. 정상상태의 일정한 압력에서 운전되는 등온의 단일상 흐름 반응기에서 A + B → R + S 반응이 진행된다.  =100, =300인 기체공급물에 대하여 전화율  는 0.90일 때  ,   및 는? ① 0.3, 10, 210 ② 0.1, 10, 210 ③ 0.3, 90, 210 ④ 0.3, 10, 10 3. 와 같이 비가역 연속 1차반응이 회분식 반응기에서 일어날 때 R의 최대농도( ,max)와 최대농도가 되는 반응 시간(max)은? (단, =1min-1, =2min-1,  =3mol/,  ==0mol/ 이다.)         ① 3/mol/, ln2min ② 3/mol/, ln0.5min ③ 0.75mol/, ln2min ④ 0.75mol/, ln0.5min 4. 의 기상 반응은 25℃에서의 발열반응이다. 이 반응을 800℃에서 실시할 때, 발열반응인지 여부와 반응열은? (단, 반응물의 25℃와 800℃에서의 평균비열은   = 20J/mol ․ K,   =30J/mol ․ K,   =70J/mol ․ K로 계산 한다.)       ,    = -15kJ ① 발열반응, -500J ② 발열반응, -1,500J ③ 흡열반응, 500J ④ 흡열반응, 1,500J 5. 물질의 기본적 성질에 대한 미분형 관계식으로 가장 옳은 것은? (단, =엔탈피, =내부에너지, =엔트로피, =깁스에너지, =헬름홀츠에너지, =압력, =부피, =절대 온도이다.) ①      ②      ③      ④      6. 혼합 흐름 반응기에 반응물 가 원료로 공급되고, 와 같은 연속반응이 진행된다. 이때 의 농도가 최대가 되는 반응기 공간시간은? (단, =2min-1, =1min-1이고, 원료 반응물의 농도는  =2mol/ 이다.)         ① min ②   min ③  min ④    min 7. 의 압력(P)-부피(V) 상도에 대한 설명으로 옳은 것을 에서 모두 고른 것은? ㄱ. K지점이 J지점보다 온도가 높다. ㄴ. BCD곡선에서 왼쪽 절반(B에서 C)은 기화온도에서 포화 액체를 나타낸다. ㄷ. BCD 아래쪽은 기체와 액체의 혼합영역이다. ㄹ. 점 C에서 액상과 증기상의 성질이 같기 때문에 서로 구별할 수 없다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄴ, ㄷ ③ ㄱ, ㄴ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ, ㄹ 8. A성분/B성분의 2성분계는 근사적으로 라울의 법칙을 따른다. 각 순수성분의 증기압은 75℃에서 PA sat=60kPa이고 PB sat=40kPa이다. 75℃에서 A성분 50mol%와 B성분 50mol%로 구성된 액체혼합물과 평형을 이루는 증기의 A성분 몰분율 조성은? ① 0.5 ② 0.6 ③ 0.7 ④ 0.8 9. 반응열에 대한 설명 중에서 옳은 것을 에서 모두 고른 것은? ㄱ. 온도 에서 ∆ ( )의 값이 음이면 흡열반응임을 의미 하고, 양이면 발열반응임을 의미한다. ㄴ. A → B에 대한 ∆ 는 2A→2B에 대한 ∆  값의 절반이다. ㄷ. 표준반응열은 반응에 참여하는 각 성분의 표준생성열로 부터 계산할 수 있다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ Ⓐ Ⓐ - 10 (9급) 10. 대기압이 1기압일 때, 압력이 큰 순서로 나열된 것은? (단, 다른 조건이 없으면 압력은 절대압이다.) ① 3×107 Pa > 1bar > 2×105 N/m2 > 2.7mH2O > 380mmHg ② 2×105 N/m2 > 3×107 Pa > 1bar > 12.7psi > 15inHg ③ 3×107 Pa > 2×105 N/m2 > 1bar > 1.5mH2O > 12.7psi ④ 3×107 Pa > 2×105 N/m2 > 1bar > 12.7psi > 380mmHg 11. 12wt% NaHCO3 수용액 5kg을 50℃에서 20℃로 온도를 낮추어 결정화를 유도하였다. 이때 석출되는 NaHCO3의 질량은? (단, 20℃에서 NaHCO3의 포화 용해도는 9.6g NaHCO3/100gH2O으로 계산한다.) ① 0.4224kg ② 0.1776kg ③ 0.6234kg ④ 0.2010kg 12. 메탄올 33mol%인 메탄올/물 혼합 용액을 연속증류하여 메탄올 99mol% 유출액과 물 97mol% 관출액으로 분리 하고자 한다. 유출액 100mol/hr을 생산하기 위해 필요한 공급액의 양은? ① 300mol/hr ② 320mol/hr ③ 340mol/hr ④ 360mol/hr 13. 기체 흡수탑에서 발생할 수 있는 현상 중 편류(Channeling)에 대한 설명은? ① 흡수탑에서 기체의 상승 속도가 높아서, 액체가 범람하는 현상 ② 흡수탑 내에서 액체가 어느 한 곳으로 모여 흐르는 현상 ③ 흡수탑 내에서 기상의 상승속도가 증가함에 따라, 각 단의 액상체량(Hold up)이 증가해 압력손실이 급격히 증가하는 현상 ④ 액체의 용질 흡수량 증가에 따라 증류탑 내부 각 단에서 증기의 용해열에 의해 온도가 상승하는 현상 14. 친전자성 방향족 치환반응이 가장 잘 일어나는 물질은? ① ② ③ ④ 15. 는 가스 A, B, C의 세 성분으로 된 기체혼합물의 분석치이다. 이때 성분 B의 분자량은? A. 40mol%(분자량 40) B. 20wt% C. 40mol%(분자량 60) ① 30 ② 40 ③ 50 ④ 60 16. 생쥐는 20kPa(절대압력) 압력까지 생존할 수 있다. 에서 보인 것처럼 탱크에 연결된 수은 마노미터의 읽음이 60cmHg이고 탱크외부의 기압은 100kPa이다. 옳은 것을 에서 모두 고른 것은? (단, 80cmHg=100kPa로 계산한다.) ㄱ. 탱크 내 압력이 대기압보다 낮다. ㄴ. 생쥐가 생존할 수 있다. ㄷ. 탱크 내 절대 압력이 60cmHg이다. ㄹ. 마노미터의 수은을 물로 교체하여도 마노미터 읽음이 60cm로 변화 없다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄴ, ㄷ ③ ㄷ, ㄹ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ 17. 외측이 반경 , 내측이 반경 인 쇠구슬이 있다. 구의 안쪽과 표면의 온도를 각각 ℃, ℃라고 할 때 이 구슬에서의 열손실[kcal/h] 계산식은? (단, 구벽의 재질은 일정하며 열전도도는 [kcal/m ․ h ․ ℃]로 일정하다.) ① 4 (- )/(- ) ② 4  ln( / )/ln(/ ) ③ 4 (- )/ln( / ) ④ 4 (- )/(1/-1/ ) 18. 800kg/h의 유속으로 각각 50wt% 벤젠과 자일렌의 혼합 용액이 유입되어 벤젠은 상층에서 300kg/h, 자일렌은 하층 에서 350kg/h로 분리되고 있다. 이때 상층에 섞여있는 자일렌( )과 하층에 섞여있는 벤젠( )의 유속은?   ① 60kg/h 90kg/h ② 90kg/h 60kg/h ③ 50kg/h 100kg/h ④ 100kg/h 50kg/h 19. 비중이 0.8인 액체가 나타내는 압력이 2.4kgf/cm2 일 때, 이 액체의 높이는? ① 10m ② 20m ③ 30m ④ 40m 20. DNA(Deoxyribonucleic acid)에 대한 설명으로 옳은 것을 에서 모두 고른 것은? ㄱ. 단백질 합성에 참여한다. ㄴ. 유전정보를 저장 및 보존한다. ㄷ. DNA 복제는 핵산조각인 프라이머를 필요로 한다. ㄹ. 많은 DNA들이 단일가닥이다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄴ, ㄷ ③ ㄱ, ㄷ, ㄹ ④ ㄴ, ㄷ, ㄹ Ⓐ