2019 서울시 7급 반응공학 문제 정답 - 2019.10.12.

 

반응공학_7급_B형정답(2021-05-19 / 333.9KB / 230회)

 

 반응공학(7급) B책형 1/3쪽 1. 의 반응에서,  의 생성속도 가 –mol/m3 ․ s 일 때, ×의 값은?  →  ①  ②  ③  ④  2. 실제 반응기의 비이상 흐름 특성을 분석하기 위하여 반드시 필요한 것이 아닌 것은? ① 반응기에서 유체의 체류시간 분포 ② 흐르는 물질의 응집상태 ③ 열역학적 평형상수 ④ 용기 내 물질에서 혼합의 빠름 혹은 늦음 3. 혼합흐름 반응기(CSTR)의 부피는 L이고, 공급 반응물 중 의 농도는   mol/L, 의 몰공급속도는   mol/min이다. 부피 변화율이 이 아닌 경우 공간시간[min]은? ① min ② min ③ min ④ min 4. 두 개의 플러그흐름 반응기(PFR)를 병렬로 연결하였다. 두 반응기의 크기는   이다. 두 흐름에서 동일한 전화율을 얻기 위하여 반응기 부피가 인 지류로 흘러야 할 반응 공급물의 분율은? ①  ②  ③  ④  5. 액상 비가역 차반응(→)을 회분식 반응기(Batch reactor)에서 진행하였다. 반응물 가 전화율 %에 도달하는 데 걸리는 시간이 시간일 때, 전화율 %에 도달하는 데 필요한 시간은? ① 시간 ② 시간 ③ 시간 ④ 시간 6. →인 액상 기초반응이 L 혼합흐름 반응기(CSTR) 에서 진행된다. 반응기로 공급되는 의 농도가 mol/L 일 때, 출구에서의 의 농도가 mol/L로 측정되었다. 동일한 반응조건으로 직렬 연결된 두 개의 L 혼합 흐름 반응기(CSTR)에서 같은 반응을 진행할 때, 두 번째 반응기 출구에서의 의 농도[mol/L]는? ① mol/L ② mol/L ③ mol/L ④ mol/L 7. 액상 비가역 차반응(→)을 m 길이의 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 진행한다. 반응기 최종 출구에 서의 전화율이 %이면, 반응기 내 m 지점에서의 전화율[%]은? ① % ② % ③ % ④ % 8. 혼합흐름 반응기(CSTR)에서 등온 차 비가역 액상반응 (→)이 진행되고 있다. 전화율이 %일 때 의 조건에서 반응기의 부피[L]는? ∙ 성분  의 몰공급속도   mol/h ∙ 성분  의 초기 농도   mol/L ∙ 반응속도상수   h  ① L ② L ③ L ④ L 9.  →인 반응의 반응차수를 알기 위하여 두 가지 실험을 수행하여 와 같은 결과를 얻었다. 이 반응의 전체 반응차수는? ∙ 첫 번째 실험에서는 반응물 를 과량으로 하여 ln    를 ln의 함수로 도시하였더니, 그래프에서 기울기가 이었다. ∙ 두 번째 실험에서는 반응물 를 과량으로 하여 ln    와 ln의 함수로 도시했더니, 그래프에서 기울기가 이었다. ① 차 ② 차 ③ 차 ④ 차 반응공학(7급) B책형 2/3쪽 10. 강한 기공확산 저항(Strong pore diffusion resistance) 영역에서 촉매반응이 진행되고 있다. 두께가 cm인 평판(flat plate)형 촉매의 Thiele 계수(Thiele modulus) 는 이다. 두께가 cm인 촉매의 유효성 인자(Effe ctiveness factor)는? (단, 반응속도상수와 확산계수는 상수이다.) ①  ②  ③  ④  11. 플러그흐름 반응기(PFR)에서     의 단분자형 비가역 연속 1차반응이 일어나며, 부피변화율 =, 속도상수는   ,    이다.  의 반응기 유입 농도가 =mol/L인 경우, 의 최대 농도[mol/L]는? ①  max  mol/L ②  max  mol/L ③  max  mol/L ④  max  mol/L 12. 순수한 기체  를 이용하여 고체 촉매 표면에서 다음의 단계를 거치는 반응을 진행한다. 의 초기분압을 증가 시킴에 따라, 의 초기 소모속도가 선형적으로 증가 한다면 에서 속도결정단계는? ∙ 단계 1 :  ⇄  ․  ( 의 흡착단계) ∙ 단계 2 :  ․  ⇄  ․  (표면반응단계) ∙ 단계 3 :  ․  ⇄   (의 탈착단계) ① 단계 1 ② 단계 2 ③ 단계 3 ④ 단계 2와 3 13. 유체 반응물로 둘러싸인 다공성 촉매입자의 유체고체 반응의 속도결정단계에 영향을 미치는 입자크기가 동일 전화율에 도달하는 시간()과 입자크기()와의 관계를 나타낸 것 중 ‘화학반응 지배’를 나타낸 것은? ① ∝～ ② ∝ ③ ∝ ④ ∝ 14. 반응물  와 미량의 을 반응물로 진행하는  → 인 자동촉매반응(autocatalytic reaction)에서  의 전화율()과 반응속도()와의 관계에 대한 그래프로 가장 옳은 것은? ① ② ③ ④ 15.  → 인 기상 발열반응이 단열 혼합흐름 반응기 (CSTR)에서 진행된다. K의 순수한  가 반응기로 공급되어 전화율 %를 얻었다면 반응기 온도[K]는? (단, 와 의 열용량은 cal/mol ․ K으로 동일하고, K에서 반응열 ∆은 –cal/mol이며, 교반기에 의한 일은 무시할 수 있다.) ① K ② K ③ K ④ K 16. 수용액에서 의 효소(enzyme,  )와 기질 (substrate,  )이 포함된 반응이 보기와 같이 진행되며, 이 반응에 대한 반응속도식을       max   와 같이 미카엘리스-멘텐식(Michaelis-Menten)으로 나타 낼 수 있다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 는 물, 는 생성물,  ․ 는 효소-기질 복합체, ( )는 기질(반응물)의 농도, 은 미카엘리스 상수를 나타낸다.) ∙    ․  ∙  ․    ∙  ․    ① 은 반응속도가 최대속도일 때의 기질의 농도이다. ② 은 단일 시스템에서 기질에 대한 효소의 인력을 나타낸다. ③ 은      로 나타낼 수 있다. ④  은 전환수(turnover number)를 나타낸다. 반응공학(7급) B책형 3/3쪽 17. 의 병렬 반응에서 생성물 을 보다 선택적으로 생성하기 위한 반응기 형태로 가장 적합한 것은?                   ① ② ③ ④ 18. 혼합흐름 반응기(CSTR)에서 등온 차 비가역 기상 반응( → )이 진행되고 있다. 공급물이 %의  와 %의 불활성물질로 구성되어 있고 전화율이 %일 때 의 조건에서 반응속도상수  [h  ]는? ∙ 혼합흐름 반응기의 부피   L ∙ 공급물의 유량   L/h ∙ 성분  의 초기 농도   mol/L ① h  ② h  ③ h  ④ h  19. 액상 비가역 2차반응( → )을 회분식 반응기 (Batch reactor)에서 진행하면서 반응시간에 따른 반응물  와 의 농도 변화를 관찰한 결과, 두 반응물의 농도 비()와 반응시간() 사이의 관계가 와 같았다. 기울기에 대해 가장 옳게 표현한 것은? (단, 반응 전  와 의 농도는 각각   mol/L,   mol/L이며, 는 반응속도상수이다.) ①  ②  ③  ④  20.  ⇄ 인 기상 기초반응을 순수한  를 이용하여 회분식 반응기(Batch reactor)에서 진행하였다. K에서 평형전화율 %, K에서 평형전화율 %를 얻었다. 이 반응의 반응한  의 반응열은? (단, 은 기체상수 이며, 와 의 열용량은 동일하며, 반응열은 반응 온도와 무관하다.) ① ×ln ② ×ln ③ ×ln ④ ×ln 이 면은 여백입니다.