2017년 국가직 7급 공개경쟁채용 반응공학 가책형 기출문제
2017년 국가직 7급 공개경쟁채용 반응공학 가책형 20문항 중 11문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 9문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.
- 1번혼합흐름 반응기에서 A→R인 비가역 1차 반응이 진행된다. 전환율 80%를 얻기 위해 필요한 공간시간은? (단, k는 반응속도상수이다)
- ①4 k
- ②\frac{{4}}{{k}}
- ③\frac{{k}}{{4}}
- ④\frac{{1}}{{4 k}}
- 2번회분식 반응기에서 2A→2R인 기초반응이 진행된다. 반응 개시 5분 후에 50%의 A가 소모되었다면, 전환율 80%가 되는 데 걸리는 시간[min]은?
- ①5
- ②10
- ③15
- ④20
- 3번공간시간과 공간속도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ①공간속도가 3h-1이라는 것은 주어진 조건 하에서 1h당 반응기 부피의 3배에 해당하는 공급물이 반응기에 유입된다는 뜻이다.
- ②공간시간은 주어진 조건에서 측정된 반응기 부피만큼의 공급물 처리에 필요한 시간을 의미한다.
- ③공간시간의 역수가 공간속도이다.
- ④공간시간은 반응기 부피를 반응기 출구에서의 부피유속으로 나눈 값이다.
- 4~5번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 6번발열 가역반응에서 반응온도의 조작에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ①반응온도를 높이면 평형전환율은 감소한다.
- ②반응온도를 높이면 평형상수값은 감소한다.
- ③최적온도진행(optimum temperature progression)을 따르면 주어진 반응물의 전환율에 대하여 반응물 유입량에 대한 반응기 부피의 비를 최소화할 수 있다.
- ④최대속도궤적(locus of maximum rate)을 따르려면 반응온도는 반응 시작시점에서 낮게 유지할 필요가 있다.
- 7번1,000개의 박테리아가 존재하는 생선 통조림을 150°C에서 10분간 열처리하면 100개의 박테리아만 남는다. 1차 반응의 회분식 공정으로 가정할 때, 150°C로 생선 통조림 안에 있는 1백억 개의 박테리아를 1개로 줄이기 위해 필요한 열처리시간[min]은?
- ①100
- ②1,000
- ③10,000
- ④100,000
- 8~9번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 10번이상흐름 반응기에서 체류시간분포에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, \tau_{{s}}는 혼합흐름 반응기의 체류시간, \tau_{{p}}는 플러그흐름 반응기의 체류시간, 시간 t = 0일 때 추적자 농도는 C_{{0}}이다)
- ①추적자 펄스가 혼합흐름 반응기의 입구로 주입되면, 단일 혼합흐름 반응기의 출구 농도는 C = C_{{0}} e^{{- t / \tau_{{s}}}}로 표현된다.
- ②추적자 펄스가 혼합흐름 반응기의 입구로 주입되면, 단일 혼합흐름 반응기의 체류시간분포는 \frac{{e^{{- t / \tau_{{s}}}}}}{{\tau_{{s}}}}로 표현된다.
- ③단일 플러그흐름 반응기의 체류시간분포는 \tau_{{p}}만큼 지연된다.
- ④혼합흐름 반응기→플러그흐름 반응기 직렬계와 플러그흐름 반응기 →혼합흐름 반응기 직렬계의 체류시간분포식은 서로 다르다.
- 11~12번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 13번플러그흐름 반응기에서 비가역 액상 반응이 - r_{{A}} = kC_{{A}}^{{2}}의 속도로 진행되고 있다. 반응기로 유입되는 반응물 A의 초기농도가 C_{{A 0}}이고 A의 전환율이 X_{{A}}일 때, 반응기에서의 공간시간은? (단, k는 반응속도상수, C_{{A}}^{{}}는 A의 농도이다)
- ①\frac{{1}}{{k}} \ln \frac{{1}}{{1 - X_{{A}}}}
- ②\frac{{X_{{A}}}}{{kC_{{A 0}} ( 1 - X_{{A}} )^{{2}}}}
- ③\frac{{X_{{A}}}}{{kC_{{A 0}} ( 1 - X_{{A}} )^{{}}}}
- ④\frac{{X_{{A}}}}{{k ( 1 - X_{{A}} )}}
- 14번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 15번등온 혼합흐름 반응기에서 1차 기초반응이 진행된다. 반응물의 전환율이 60%일 때, Damköhler 수는?
- ①1.0
- ②1.5
- ③2.0
- ④2.5
- 16번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 17번A→R의 비가역 액상 반응이 - r_{{A}} \left[ \mathrm{mol} \, \mathrm{L}^{{- 1}} \min^{{- 1}} \right] \, = 3 C_{{A}} \,의 속도로 진행된다. 반응기를 나가는 흐름의 \frac{{1}}{{2}}을 반응기로 재순환시킬 때, 전환율 40%를 얻기 위해 필요한 공간시간[min]은? (단, 반응물 A의 초기농도는 5molL-1이다)
- ①\frac{{1}}{{2}} rmln \frac{{4}}{{3}}
- ②\frac{{1}}{{2}} rmln \frac{{13}}{{9}}
- ③\frac{{2}}{{3}} rmln \frac{{4}}{{3}}
- ④\frac{{2}}{{3}} rmln \frac{{13}}{{9}}
- 18번정상상태의 단열 혼합흐름 반응기에서 A \, \, - > \, \, B인 액상 반응이 상변이 없이 진행된다. 온도 20°C의 순수 반응물 A가 10molL-1로 공급된다면, 반응기 온도가 60°C로 유지될 때의 전환율[%]은? (단, 반응열은 - \Delta H_{{R}} = 20kcalmol-1, 반응기 부피당 열용량은 \rho C_{{p}} = 1kcalL-1K-1이다)
- ①20
- ②25
- ③30
- ④35
- 19번촉매반응 시스템에서 반응물이 촉매 내부로의 확산 제한을 받으면서 1차 반응으로 일어나는 경우, Thiele 계수에 영향을 주는 요소가 아닌 것은?
- ①촉매 표면에서의 반응속도 상수
- ②촉매의 입자크기
- ③반응물의 유효 확산계수
- ④촉매 표면에서의 반응물 농도
- 20번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기