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2020년 국가직 7급 공개경쟁채용 반응공학 나책형 기출문제

2020년 국가직 7급 공개경쟁채용 반응공학 나책형 20문항 중 12문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 8문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

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  1. 1번
    자동촉매반응(autocatalytic reaction)에 해당하는 반응식은?
    1. ①A \, - > \, R \\ \, \, \, \, \, \, SEARROW \\ \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, \, S
    2. ②A \, - > \, R \, - > \, S
    3. ③A + R \, - > \, R + R
    4. ④A + B \, - > \, R + S
  2. 2번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  3. 3번
    등온 혼합흐름 반응기 2개를 직렬로 연결하여 1차 액상 반응을 동일한 온도에서 진행한다. 최종 전환율이 주어질 때, 두 반응기 크기의 합이 최소가 되는 배치는?
    1. ①작은 반응기를 먼저 배치한다.
    2. ②두 반응기의 크기를 같게 한다.
    3. ③큰 반응기를 먼저 배치한다.
    4. ④반응기의 크기에 무관하다.
  4. 4번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  5. 5번
    1차 액상 반응 A \, REL \rightarrow {k} {} \, B의 반응속도상수 k는 0.1s-1이다. 농도가 0.5molL-1인 순수한 A를 유량 1.0Ls-1로 등온 혼합흐름 반응기에 공급하여 생성물 B를 1초당 0.1mol의 속도로 생성시킬 때, 필요한 반응기의 부피[L]는?
    1. ①2.5
    2. ②5
    3. ③25
    4. ④50
  6. 6번
    A \, REL - > {k_{{1}}} {} \, R \, REL - > {k_{{2}}} {} \, S 형태의 연속 단분자형 1차 반응이 순수한 A로부터 정용 회분식 반응기에서 진행한다. R의 농도가 최대일 때, A의 전환율(X_{A})은? (단, k_{1}＝2min-1이고 k_{2}＝4min-1이다)
    1. ①0.2
    2. ②0.3
    3. ③0.4
    4. ④0.5
  7. 7번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  8. 8번
    등온 정압하의 변용 회분식 반응기에서 균일계 기상반응 A + 3 B \, - > \, 2 C를 진행한다. 반응초기에 1몰의 A와 3몰의 B만을 반응기에 넣을 때, 전환율(X_{A})로 나타낸 A의 농도(C_{A})는? (단, 기체는 모두 이상기체이고 C_{A} 0는 A의 초기농도이다)
    1. ①C_{A} 0 \frac{{1 - X_{A}}}{{1 - 0.5 X_{A}}}
    2. ②C_{{A 0}} \frac{{1 - X_{{A}}}}{{1 + 0.5 X_{{A}}}}
    3. ③C_{{A 0}} \frac{{1 - 0.5 X_{{A}}}}{{1 - X_{{A}}}}
    4. ④C_{{A 0}} \frac{{1 + 0.5 X_{{A}}}}{{1 - X_{{A}}}}
  9. 9~10번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  10. 11번
    직렬로 연결된 동일한 크기와 온도의 혼합흐름 반응기에서 1차 액상 반응이 진행될 때 전환율은 담쾰러(Damköhler) 수로 표시할 수 있다. 담쾰러 수가 1일 때, 전환율이 80%를 넘기 위해 필요한 반응기의 최소 개수는?
    1. ①1개
    2. ②2개
    3. ③3개
    4. ④4개
  11. 12번
    액상 이성질화 평형반응 A \, REL \rightleftharpoons {} \, B의 250K에서 반응평형상수가 3.0이고, 반응열(DELTAH_{{Rx}})은 －8,314Jmol-1이다. 400K에서 이 반응의 반응평형상수를 K_{{400}}이라 할 때, lnK_{{400}} 값은? (단, A와 B의 열용량은 동일하고, 기체상수 R＝8.314Jmol-1K-1, \ln 3＝1.1이다)
    1. ①－1.4
    2. ②－0.4
    3. ③2.6
    4. ④3.6
  12. 13번
    Thiele 계수는 촉매반응에서 속도결정단계를 판단할 수 있는 중요한 파라미터이다. Thiele 계수가 1보다 매우 작을 때, 속도결정단계는?
    1. ①표면반응
    2. ②외부확산
    3. ③내부확산
    4. ④반응물의 흡착
  13. 14번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  14. 15번
    Arrhenius 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?
    1. ①lnk대 1 / T의 플롯은 양의 기울기를 가진 직선이다.
    2. ②높은 활성화 에너지를 갖는 반응은 낮은 활성화 에너지를 갖는 반응보다 온도에 덜 민감하다.
    3. ③모든 반응은 고온일 때가 저온일 때보다 온도에 더욱 민감하다.
    4. ④빈도인자의 단위는 반응차수에 따라 달라진다.
  15. 16번
    비등온반응기를 설계할 때 온도와 전환율의 관계식을 얻기 위해 필요한 것이 아닌 것은?
    1. ①생성엔탈피
    2. ②열용량
    3. ③열확산계수
    4. ④에너지수지식
  16. 17~18번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  17. 19번
    회분식 반응기에서 균일계 액상 반응 A \, - > \, B를 진행하여 목표 전환율을 달성하는 데 걸린 반응시간이 15min이다. 이 반응을 동일한 온도에서 운전되는 플러그흐름 반응기에서 진행한다. 반응물 A \,의 유입 몰유속은 50molmin-1, 유입 농도는 5molL-1일 때, 목표 전환율을 달성하는 데 필요한 플러그흐름 반응기의 부피[L]는?
    1. ①50
    2. ②75
    3. ③100
    4. ④150
  18. 20번
    등온 플러그흐름 반응기에서 2 A \, \rightarrow \, B + C인 비가역 기초반응을 액상에서 수행하여 반응물 A의 전환율을 25%로 얻었다. 동일한 반응기 2개를 첫 번째 반응기에 추가하여 직렬로 연결했을 때, 얻을 수 있는 반응물 A의 최종 전환율[%]은?
    1. ①25
    2. ②30
    3. ③50
    4. ④75