2026 국가직 7급(근로감독,산업안전) 반응공학 문제 해설 (2차) - 2026.1.24.

 

국가 7급 2차 반응공학-가정답(2026-01-28 / 214.4KB / 67회)

 

국가 7급 2차 반응공학-가정답(2026-01-28 / 290.0KB / 13회)

 

2026 국가직 7급(근로감독,산업안전) 반응공학 해설 공기출(2026-04-15 / 1.55MB / 54회)

 

 근로감독 및 산업안전 분야 국가공무원 7급 공채 제2차시험반응공학책형1쪽 반응공학 1. 연속교반탱크반응기(CSTR)와 플러그흐름반응기(PFR)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① CSTR의 내부는 완전혼합된다고 가정한다. ② CSTR의 내부 농도는 유입되는 반응물의 농도와 같다. ③ PFR의 내부 농도는 흐름의 수직 방향으로는 변화하지 않고 흐름 방향으로만 변화한다고 가정한다. ④ 전환율이 동일할 때, 직렬연결된 CSTR이 많아질수록 그 전체 부피는 단일 PFR의 부피와 유사해진다. 2. 다음은 반응물 A를 넣어 원하는 생성물 B를 얻음과 동시에 부반응이 발생해 원하지 않는 생성물 C가 생성되는 기초반응이다. A  B A  C 활성화에너지를 라고 할 때  이다. 이 과정에서 상대적으로 C의 생성보다 B의 생성이 증가하도록 온도를 조절하려고 한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 반응이 진행되는 동안 온도를 높인다. ② 반응이 진행되는 동안 온도를 낮춘다. ③ 반응이 진행되는 동안 온도를 일정하게 한다. ④ 온도와 관계없다. 3. 촉매 비활성화 현상에 해당하지 않는 것은? ① 촉매 표면에서의 생성물 탈착 ② 촉매 활성점의 독성분자에 의한 피독 ③ 촉매 지지체에 침전된 금속 나노입자의 소결 ④ 탄화수소 관련 반응에서 촉매 표면에 탄소성 물질의 축적 4. 2A →B인 2차 반응에서 기울기(/)가 반응속도상수()인 그래프의 축과 축에 해당하는 것을 바르게 연결한 것은? (단, A의 농도는 A, 반응시간은 이다)  축 ① A  ② A ③  ④   축     A A 5. A ＋3B→4C인 비가역 기초반응에서 생성물 C의 생성속도가 80moldm-3 min-1일 때, 반응물 B의 소멸속도[moldm-3min-1]는? ① 20 ② 40 ③ 60 ④ 80 6. A→B인 1차 등온 회분식 반응에서 75%가 반응하는 데 필요한 시간은 반감기의 몇 배인가? ① 2 ② 3 ③ 4 ④ 5 근로감독 및 산업안전 분야 국가공무원 7급 공채 제2차시험반응공학책형2쪽 7. 다음 그래프는 어떤 반응의 반응속도상수()와 반응온도()와의 상관관계를 나타낸 것이다. 이 반응의 활성화에너지[Jmol-1]는? (단, 기체상수()는 8Jmol-1K-1이다) ① 2.4×103 ② 2.4×104 ③ 4.8×103 ④ 4.8×104 8. A→B 반응에서 반응물 A의 농도가 0.010moldm-3일 때 반응 속도를 측정하였더니 0.20moldm-3s-1이었다. 이 반응의 속도상수가 2.0 ×103dm3mol-1 s-1이라고 할 때, 반응차수는? ① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3 9. 충전층반응기(PBR)에서 기상 2차 반응이 진행된다. 동일한 초기조건과 반응에 대해서, 기체의 흐름에 따라 압력강하가 발생한다고 가정하는 A 상황과 압력강하가 발생되지 않는다고 가정하는 B 상황을 비교할 때, 옳지 않은 것은? (단, 입구를 제외한 동일한 위치에서 비교한다) ① 압력은 A가 B보다 낮다. ② 전환율은 A가 B보다 낮다. ③ 반응물의 몰농도는 A가 B보다 낮다. ④ 부피유량은 A가 B보다 작다. 10. 다음 반응에 포함된 것만을 모두 고르면? C H OH →C H H O C H OH →CH CHOH C H CH CHO→C H H O ㄱ. 직렬반응 ㄴ. 병렬반응 ㄷ. 복합반응 ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ 11. AB→R인 등온 및 등압 기상반응에서 공급물은 A, B, i로만 구성되며 정상흐름 반응기로 유입된다. 반응기 출구에서 A의 농도(A)가 50molm-3일 때 A의 전환율(A)과 B의 전환율(B)을 바르게 연결한 것은? (단, A의 초기농도(A)는 100molm-3, B의 초기농도(B)는 100molm-3, i의 초기농도(i)는 100molm-3이다)  A ①    ②    ③    ④     B           근로감독 및 산업안전 분야 국가공무원 7급 공채 제2차시험반응공학책형3쪽 12. 부피 10m3의 동일한 연속교반탱크반응기(CSTR) 2개가 직렬로 연결되어 있고, 동일한 온도에서 A→B인 비가역 등온 액상 기초반응을 진행한다. 공급되는 원료의 초기농도(A)는 1molm-3, 부피 유량()은 2m3s-1으로 일정할 때, 2번째 반응기 출구에서의 최종 전환율은? (단, 반응속도상수()는 0.4s-1이며, 정상상태를 가정한다) ①    ②     ③   ④  13. A→B인 비가역 액상 기초반응을 진행한다. 전환율 0.8을 달성하기 위해 플러그흐름반응기(PFR)를 사용할 때 필요한 부피를 P라 하고, 같은 전환율을 달성하기 위해 연속교반탱크반응기(CSTR)를 사용할 때 필요한 부피를 C라 할 때, C P 의 값은? (단, 두 반응기에 공급되는 A의 몰유량, 초기농도, 반응기 온도는 모두 동일하고, 등온 반응 및 정상상태를 가정하며, ln0.2＝－1.6이다) ① 0.05 ② 0.125 ③ 0.4 ④ 0.8 14. 미분반응기(differential reactor)에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? ㄱ. 미분반응기는 반응속도식을 구하는 데 사용된다. ㄴ. 미분반응기 안에서 반응물의 농도는 축방향으로 선형적으로 변한다고 가정한다. ㄷ. 미분반응기 안에서 반응속도는 일정하다고 가정한다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ 15. A⇄B인 상압 액상 기초반응에서 A와 B의 초기농도가 각각 1molL-1, 2 molL-1이다. 300K에서 A의 전환율이 25%일 때 평형상태에 도달한다. 400K에서의 평형상수는? (단, 300～400K 구간에서 상변화가 없으며, 반응엔탈피 변화(R)는 8,300Jmol-1로 일정하고, 기체상수()는 8.3Jmol-1K-1이다)  ①    ②    ③    ④   16. 다음은 정상상태 단열 연속교반탱크반응기(CSTR)에서 생성열 (())과 제거열(()), 반응기 온도()의 관계를 나타낸 그림이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 온도가 에서 a로 낮아지면, 생성열이 제거열보다 많아지므로 온도가 으로 되돌아온다. ② 온도가 에서 b로 높아지면, 생성열보다 더 많은 열이 제거되므로 온도가 으로 되돌아온다. ③ 온도가 에서 c로 낮아지면, 생성열이 제거열보다 적어지므로 온도가 로 되돌아온다. ④ 온도가 에서 d로 높아지면, 생성열보다 더 적은 열이 제거되므로 온도가 로 높아진다. ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ 근로감독 및 산업안전 분야 국가공무원 7급 공채 제2차시험반응공학책형4쪽 17. 원통형 플러그흐름반응기(PFR)에서 A→B 액상 2차 반응을 일정 온도에서 진행하여 A의 전환율(A) 80%를 얻었다. 반응기 부피가 10 L이고 반응기 단면적의 지름이 0.2m일 때, 반응기의 평균유속 [mmin−1]은? (단, 반응속도상수()는 1Lmol−1min−1, 반응물 A의 초기농도(A)는 0.3molL−1, 원주율()은 3이며, 정상상태를 가정한다) ① 1.5×10−2 ② 2.5×10−2 ③ 3.5×10−2 ④ 4.5×10−2 18. 회분식 등온 반응기에서 비가역 액상 기초반응 A→R을 진행할 때, A의 20%가 전환되기까지 3분이 걸렸다면 75%가 전환되기 위해서 걸리는 시간[min]은? ① 12 ② 24 ③ 36 ④ 48 19. 반응물 A가 다음과 같은 액상 동시반응에 의해 분해되어 1개의 목적 생성물 D와 2개의 비목적 생성물 U1, U2가 생성된다. 이때 D 순간 선택도(DUU   U U )가 최대가 되는 A의 농도[molL-1]는? (단, U ＝ 0.001 mol L-1 min-1, D ＝ 0.0015 min-1, U ＝ 0.004 L mol-1 min-1이다) ○ U1 생성 반응(비가역 0차 반응): A U U ○ D 생성 반응(비가역 1차 반응): A DD ○ U2 생성 반응(비가역 2차 반응): A ① 0 ② 0.5 ③ 1.0 ④ 2.0 U U 20. A⇄B인 가역 발열반응이 단열조건의 플러그흐름반응기(PFR)에서 진행된다. 순수한 반응물 A의 공급 온도(f)가 각각 300K, 400K, 500 K일 때, 반응기 내 위치에 따른 반응물 A의 전환율(A) 및 평형전환율(e)의 그래프가 아래와 같다면, 옳지 않은 것은? ① 공급 원료의 온도(f)가 500K일 경우 반응속도가 커서 가장 많은 생성물을 얻을 수 있다. ② 공급 원료의 온도(f)가 300K일 경우 반응기의 출구에서 평형전환율에 도달하지 못한다. ③ 공급 원료의 온도(f)가 높아짐에 따라 평형전환율을 얻을 수 있는 위치는 반응기 입구에 가까워진다. ④ 단열 가역 발열반응의 경우 반응기 내에서 전환율을 최대화하는 최적의 반응물 공급 온도(f)가 존재한다. 21. A→BC인 비가역 기상 1차 반응에서 유입되는 반응물 A의 유량은 200mols-1, 반응물 A의 초기농도는 1molL-1이다. 등온 및 등압 조건에서 플러그흐름반응기(PFR)를 이용하여 해당 반응의 전환율이 0.8에 도달하기 위해 필요한 반응기의 부피[L]는? (단, 초기유입물은 A로만 구성되며, 해당 온도에서 반응속도상수()는 2s-1이고, ln5 ＝1.6이며, 정상상태를 가정한다) ① 80 ② 160 ③ 240 ④ 320 근로감독 및 산업안전 분야 국가공무원 7급 공채 제2차시험반응공학책형5쪽 22. A→B인 액상 기초반응이 정상상태 단열 연속교반탱크반응기(CSTR) 에서 상변화 없이 진행된다. 반응 시작 후 전환율이 90%에 도달했을 때 반응기 온도[K]는? (단, A의 초기 농도는 8molL-1, 초기 반응온도는 373 K, A와 B의 부피당 열용량은 2kcalL-1K-1로 같고, 반응열 (R)은 －40kcalmol-1이며, 반응열과 부피당 열용량 모두 온도와 무관하게 일정한 값을 가지고, 교반기를 통해 반응기로 전달되는 일은 무시한다) ① 264 ② 328 ③ 462 ④ 517 23. 회분식반응기에서 A B  C(≠)인 기초 액상 직렬반응이 일어날 경우, B의 농도(B)를 나타내는 식은? (단, 는 반응시간이고, A의 초기농도는 A이며, B와 C의 초기농도는 0이다)  ① BA    ② BA    ③ BA    ④ BA                                   24. 불균일 등온 회분식반응기에서 액상 반응물 A가 구형의 고체 촉매 입자 위에서 생성물 B로 전환되는 1차 반응(A→B)이 진행된다. 반응물 A의 전환율이 85%까지 도달하는 데 필요한 반응시간[min]은? (단, 사용된 촉매의 질량()은 50g, 반응물 A의 초기농도(A)는 2 molL−1, 단위 촉매 질량 당 반응속도상수()는 0.2Lg−1min−1, 반응부피()는 10L, ln0.15＝－1.9이다) ① 1.9 ② 3.8 ③ 7.6 ④ 9.5 25. 분자량이 100gmol-1인 촉매 분자가 전체 담지촉매(촉매 분자＋ 지지체) 중 0.5wt%의 비율로 지지체에 담지되어 있고, 이 중 표면에 노출된 촉매의 비율이 50%이다. 목표 반응(A→B)의 전환 빈도 (turnover frequency, TOF)가 0.05s-1로 측정되었다. 전체 담지촉매의 질량당 B의 생성 속도[mols-1g-1]는? ① 1.25×10-6 ② 2.50×10-5 ③ 2.50×10-6 ④ 5.00×10-6