2021 해경 1차 화학공학개론 문제 정답 - 2021.6.19.

 

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 2021년도 일반직공무원 채용시험 문제지 화학공학개론 CODE：3 3 1/3 화학공학개론 5. 6. 7. 2 mol%의 에테인(Ethane)이 포함된 기체가 20℃, 15 atm에서 물과 접해있다. 헨리(Henry)의 법칙이 적용 가능할 때 물에 용해된 에테인의 몰분율은? (단, 헨리 상수는 ×   atm/mole fraction 으로 가정한다.) ① ×  ②  ×  ③ ×  ④  ×  다음 중 기체의 상태법칙에 대한 내용으로 가장 옳지 않은 것은? ① 온도가 일정할 때, 이상기체의 부피는 절대압력에 반비례한다. ② 압력이 일정할 때, 일정량의 이상기체가 차지 하는 부피는 온도가 1℃씩 상승함에 따라 25℃ 때의 부피보다   만큼씩 증가한다. ③ 일정온도에서 이상기체 혼합물의 전체압력은 각 성분의 부분압력을 합한 것과 같다. ④ 대응상태 원리에 따르면, 동일한 환산온도와 환산 압력에서는 기체의 종류에 관계없이 거의 같은 Z값을 갖게 된다. 정상상태의 일정한 압력에서 운전되는 등온의 단일상 흐름 반응기에서 A + B → R + S 반응이 진행된다.  = 100,  = 300인 기체공급물에 대하여 전화율 가 0.9일 때, ,  및  는? ① 0.1, 10, 210 ② 0.3, 10, 210 ③ 0.3, 90, 10 ④ 0.3, 10, 10 1. 2. 3. 4. 다음 중 단위들의 정의로 옳지 않은 것은? ①  = ·  · ②  = ·  · ③  = · ④  = ·  황산(  ) 1.5 노르말 용액 3 L를 1 노르말 용액으로 만들고자 한다. 물은 몇 L가 더 필요한가? ① 1.5 ② 2.5 ③ 3.5 ④ 4.5 공기 200 g을 40℃에서 80℃까지 가열하는데 필요한 열량(kcal)은? (단, 평균비열=0.24 cal/g·℃) ① 0.24 kcal ② 0.48 kcal ③ 1.92 kcal ④ 3.84 kcal 100℃에서 밀폐된 용기에 벤젠 7.8 g, 톨루엔 18.4 g, 자일렌 54.0 g의 액체 혼합용액이 증기상과 평형상태에 있다. Raoult의 법칙을 따를 때, 기상에서 세가지 화합물의 분압크기를 비교한 것으로 옳은 것은? (단, 100℃에서 순성분 증기압은 벤젠 1,340 mmHg, 톨루엔 560 mmHg, 자일렌 210 mmHg이고, 분자량은 벤젠 78, 톨루엔 92, 자일렌 108이다.) ① 벤 젠 > 톨루엔 > 자일렌 ② 톨루엔 > 벤 젠 > 자일렌 ③ 벤 젠 > 자일렌 > 톨루엔 ④ 톨루엔 > 자일렌 > 벤 젠 2021년도 일반직공무원 채용시험 문제지 화학공학개론 CODE：3 3 2/3 8. 9. 10. 부탄()의 완전연소 반응으로 생성된 이산화탄소의 질량이 176 g이다. 반응에 참여한 초기 부탄의 양이 60 g일 때 미반응한 부탄의 양은 얼마인가? (단, 원자량은 탄소=12, 수소=1, 산소=16이다.) ① 2 g ② 4 g ③ 6 g ④ 8 g 다음 중 대기압이 1기압일 때 압력이 큰 순서로 나열된 것은? (단, 다른 조건이 없으면 압력은 절대압이다.) ① 3×10 Pa > 1 bar > 2×10 N/m  > 2.7 mHO > 380 mmHg ② 2×10 N/m  > 3×10 Pa > 1 bar > 12.7 psi > 1.5 mHO ③ 3×10 Pa > 2×10 N/m  > 1 bar > 1.5 mHO > 12.7 psi ④ 3×10 Pa > 2×10 N/m  > 1 bar > 380 mmHg > 5.6 psi 다음 의 액상 기초반응은 회분식 반응기에서 진행된다. 반응물 A와 B의 초기농도가 10 mol/L와 2 mol/L이고 제한반응물의 전화율이 100%일 때, 제한반응물과 제한반응물이 아닌 반응물의 최종농도 (mol/L)를 바르게 나열한 것은? < 보기 > 3A + B → 3C + D 제한반응물 제한반응물이 아닌 반응물의 최종농도 ① A 1 ② B 4 ③ A 4 ④ B 1 11. 12. 13. 14. 다음 중 원형관을 통해 흐르는 뉴턴 유체에 적용 되는 Hagen-Poiseuille 식에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? ① 최대 유속은 단위 길이당 압력강하에 반비례한다. ② 관의 내경 방향으로의 유속 분포는 포물선 형태이다. ③ 단위 길이당 압력강하는 유체의 밀도와 무관하다. ④ 관벽면에서의 유속은 0이다. 다음 중 발열 가역반응의 최적 조작(반응전화율을 극대화하고 반응기 부피를 최소화할 수 있는 조작)을 위해서 필요한 반응기 온도의 조작 방법으로 가장 옳은 것은? ① 초기에는 낮은 온도에서 운전하다가 점차 온도를 증가시킨다. ② 초기에는 높은 온도에서 운전하다가 점차 온도를 감소시킨다. ③ 최대한 높은 온도에서 유지한다. ④ 최대한 낮은 온도에서 유지한다. 건조 공기와 수증기로 구성된 기체 혼합물의 전체 압력은 1,000 mmHg이다. 건조 공기의 분압이 600 mmHg일 때 기체 혼합물의 절대습도는? (단, 건조 공기와 수증기의 분자량은 각각 30과 18이고, 모두 이상기체이다.) ① 0.4 ② 0.5 ③ 0.6 ④ 0.7 등온 정압하의 변용 회분식 반응기에서 균일계 기상 반응 2A + 3B → 4C를 진행한다. 반응초기에 2 mol의 A와 3 mol의 B만을 반응기에 넣을 때, 전화율()로 나타낸 A의 농도()는? (단, 기체는 모두 이상기체이고   는 A의 초기농도 이다.) ①         ②         ③         ④         2021년도 일반직공무원 채용시험 문제지 화학공학개론 CODE：3 3 3/3 15. 16. 17. 18. 다음 의 암모니아 생성 반응에서 암모니아의 수득률을 높이기 위한 반응조건으로 옳은 것은? < 보기 > N(g) + 3H(g) ⇄ 2NH(g) + 22 kcal/mol ① 저온, 저압 ② 고온, 고압 ③ 저온, 고압 ④ 고온, 저압 기초반응인 A → B 반응을 연속교반탱크반응기 (CSTR)에서 진행하여 얻은 반응물 A의 전화율은 50%이다. 동일한 조건에서 같은 크기의 플러그흐름 반응기(PFR)에서 진행할 경우, 반응물 A의 전화율은? (단,   으로 계산한다.) ① 18.4% ② 36.8% ③ 63.2% ④ 73.6% 연속교반탱크반응기(CSTR)의 부피는 100 L이고, 공급 반응물 중 A의 농도   = 1 mol/L, A의 몰공급속도  = 50 mol/min이다. 부피 변화율이 0이 아닌 경우 공간시간은? ① 1 min ② 2 min ③ 5 min ④ 10 min A + 3B → 5R인 반응에서  = 100 gmol/L·min일 때, B에 관한 반응속도( )는? ① 30 gmol/L·min ② 40 gmol/L·min ③ 50 gmol/L·min ④ 60 gmol/L·min 19. 20. 등온 회분식 반응기에서 A → B인 비가역 2차 액상 반응을 진행하여, 반응개시 후 전화율 20%에 도달하는 데 20분 걸렸다. 전화율 50%에 도달하는데 걸리는 시간은? (단, 다른 조건은 변함없다.) ① 20분 ② 40분 ③ 60분 ④ 80분 내경이 10 cm인 원형 파이프 내부로 유체가 층류로 흐를 때, 원형 파이프 중심에서의 유속이 10 m/s 라고 하면 파이프 벽면으로부터 1 cm 떨어진 지점 에서 유체의 유속(m/s)은? ① 2.2 ② 2.6 ③ 2.8 ④ 3.6