화공기사(구)(2019. 4. 27.) 시험일자 : 2019년 4월 27일
1과목 : 화공열역학
1. 그림에서 동력 W를 계산하는 식은?
- ① W=(HB-HC)-(HA-HD)
- ② W=(HB-HC)-(HD-HA)
- ③ W=(HA-HD)-(HB-HC)
- ④ W=(HD-HA)-(HB-HC)
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2. 다음과 같은 반데르발스(van dar waals) 상태방정식을 이용하여 실제기체의 (∂U/∂V)T를 구한 결과로 옳은 것은? (단, V는 부피, T는 절대온도, a는 상수, b는 상수 이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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3. 어떤 화학반응이 평형상수에 대한 온도의 미분계수가 로 표시된다. 이 반응에 대하여 옳게 설명한 것은?
- ① 흡열반응이며, 온도 상승에 따라 K값은 커진다.
- ② 발열반응이며, 온도 상승에 따라 K값은 커진다.
- ③ 흡열반응이며, 온도 상승에 따라 K값은 작아진다.
- ④ 발열반응이며, 온도 상승에 따라 K값은 작아진다.
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4. 다음 중 브레이튼(Brayton)사이클은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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5. 정압 열용량 Cp를 옳게 나타낸 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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6. 열역학적 성질에 관한 설명 중 틀린 것은? (단, Cp는 정압열용량, Cv는 정적열용량, R은 기체상수이다.)
- ① 일은 상태함수가 아니다.
- ② 이상기체에 있어서 CP-CV=R의 식이 성립한다.
- ③ 크기성질은 그 물질의 양과 관계가 있다.
- ④ 변화하려는 경향이 최대일 때 그 계는 평형에 도달하게 된다.
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7. 물리량에 대한 단위가 틀린 것은?
- ① 힘 : kgㆍm/s2
- ② 일 : kgㆍm2/s2
- ③ 기체상수 : atmㆍL/mol
- ④ 압력 : N/m2
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8. 그림과 같이 상태 A로부터 상태 C로 변화하는데 A→B→C의 경로로 변하였다. 경로 B→C과정에 해당하는 것은?
- ① 등온과정
- ② 정압과정
- ③ 정용과정
- ④ 단열과정
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9. 이상기체의 단열변화를 나타내는 식 중 옳은 것은? (단, γ는 비열비 이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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10. 맥스웰 관계식 (Maxwell relation)중에서 옳지 않은 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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11. 실험실에서 부동액으로 30mol% 메탄올 수용액 4L를 만들려고 한다. 25℃에서 4L의 부동액을 만들기 위하여 25℃의 물과 메탄올을 각각 몇 L씩 섞어야 하는가?
- ① 메탄올=2.000L, 물=2.000L
- ② 메탄올=2.034L, 물=2.106L
- ③ 메탄올=2.064L, 물=1.936L
- ④ 메탄올=2.100L, 물=1.900L
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12. 두 절대온도 T1, T2(T1＜T2)사이에서 운전하는 엔진의 효율에 관한 설명 중 틀린 것은?
- ① 가역과정인 경우 열효율이 최대가 된다.
- ② 가역과정인 경우 열효율은 (T2-T1)/T2이다.
- ③ 비가역 과정인 경우 열효율은 (T2-T1)/T2보다 크다.
- ④ T1이 0K인 경우 열효율은 100%가 된다.
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13. 이상기체인 경우와 관계가 없는 것은? (단, Z는 압축인자이다.)
- ① Z=1이다.
- ② 내부에너지는 온도만의 함수이다.
- ③ PV=RT가 성립하는 경우이다.
- ④ 엔탈피는 압력과 온도의 함수이다.
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14. 엔탈피 H에 관한 식이 다음과 같이 표현될 때 식에 관한 설명으로 옳은 것은?
- ① 는 P의 함수이고, 는 T의 함수이다.
- ② 모두 T의 함수이다.
- ③ 모두 T의 함수이다.
- ④ 는 T의 함수이고, 는 P의 함수이다.
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15. 2몰의 이상기체 시료가 등온가역팽창하여 그 부피가 2배가 되었다면 이 과정에서 엔트로피 변화량은?
- ① -5.763 JK-1
- ② -11.526 JK-1
- ③ 5.763 JK-1
- ④ 11.526 JK-1
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16. 기체상의 부피를 구하는데 사용되는 식과 가장 거리가 먼 것은?
- ① 반데르 발스 방정식(van der Waals Equation)
- ② 래킷 방정식(Rackett Equation)
- ③ 펭-로빈슨 방정식(Pehg-Robinson Equation)
- ④ 베네딕트-웹-루빈 방정식(Bendict-Webb-Rubin Equation)
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17. 과잉특성과 혼합에 의한 특성치의 변화를 나타낸 상관식으로 옳지 않은 것은? (단, H: 엔탈피, V: 용적, M: 열역학특성치, id: 이상용액 이다.)
- ① HE=△H
- ② VE=△V
- ③ ME=M-Mid
- ④ △ME=△M
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18. 일정온도 및 압력하에서 반응좌표(reaction coordinate)에 따른 깁스(Gibbs) 에너지의 관계도에서 화학반응 평형점은?
- ① A
- ② B
- ③ C
- ④ D
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19. 고체 MgCO3가 부분적으로 분해되어 있는 계의 자유도는?
- ① 1
- ② 2
- ③ 3
- ④ 4
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20. 아르곤(Ar)을 가역적으로 70℃에서 150℃로 단열팽창 시켰을 때 이 기체가 한 일의 크기는 약 몇 cal/mol 인가? (단, 아르곤은 이상기체이며, , 기체상수 R=1.987cal/molk이다.)
- ① 240
- ② 300
- ③ 360
- ④ 400
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2과목 : 단위조작 및 화학공업양론
21. 다음 조작에서 조성이 다른 흐름은? (단, 정상상태이다.)
- ① (A)
- ② (B)
- ③ (C)
- ④ (D)
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22. 온도는 일정하고 물질의 상이 바뀔 때 흡수하거나 방출하는 열을 무엇이라고 하는가?
- ① 잠열
- ② 현열
- ③ 반응열
- ④ 흡수열
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23. 섭씨온도 단위를 대체하는 새로운 온도 단위를 정의하여 1기압 하에서 물이 어는 온도를 새로운 온도 단위에서 10도로 선택하고 물이 끊는 온도를 130도로 정하였다. 섭씨 20도는 새로운 온도 단위로 환산하면 몇 도인가?
- ① 30
- ② 34
- ③ 38
- ④ 42
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24. 어떤 여름날의 일기가 낮의 온도 32℃, 상대습도 80%, 대기압 738mmHg에서 밤의 온도 20℃, 대기압 745mmHg로 수분이 포화되어 있다. 낮의 수분 몇%가 밤의 이슬로 변하였는가? (단, 32℃와 20℃에서 포화수중기압은 각각 36mmHg, 17.5mmHg이다.)
- ① 39.3%
- ② 40.7%
- ③ 51.5%
- ④ 60.7%
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25. 29.5℃에서 물의 포화증기압은 0.04ber이다. 29.5℃, 1.0ber에서 공기의 상대습도가 70%일 때 절대습도를 구하는 식은? (단, 절대습도의 단위는 kg H2O/kg 건조공기 이며 공기의 분자량은 29이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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26. 이상기체 상수 R의 단위를 로 하였을 때 다음 중 R값에 가장 가까운 것은?
- ① 1.9
- ② 62.3
- ③ 82.3
- ④ 108.1
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27. 25wt%의 알코올 수용액 20g을 종류하여 95wt%의 알코올 용액×g 과 5wt%의 알코올 수용액 y g으로 분리한다면 x와 y는 각각 얼마인가?
- ① x=4.44, y=15.56
- ② x=15.56, y-4.44
- ③ x=6.56, y=13.44
- ④ x=13.44, y=6.56
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28. 27℃, 8기압의 공기 1kg이 밀폐된 강철용기 내에 들어있다. 이 용기 내에 공기 2kg을 추가로 집어넣었다. 이 때 공기의 온도가 127℃ 이였다면 이 용기 내의 압력은 몇 기압이 되는가? (단, 이상기체로 가정한다.)
- ① 21
- ② 32
- ③ 48
- ④ 64
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29. 다음 실험 데이터로부터 CO의 표준생성열(△H)을 구하면 몇 kcal/mol인가?
- ① -26.42
- ② -41,22
- ③ 26.42
- ④ 41.22
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30. 10ppm SO2을 %로 나타내면?
- ① 0.0001%
- ② 0.001%
- ③ 0.01%
- ④ 0.1%
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31. 본드(Bond)의 파쇄법칙에서 매우 큰 원료로부터 입자크기 DP의 입자들을 만드는데 소요되는 일은 무엇에 비례하는가? (단, s는 입자의 표면적(m2), v는 입자의 부피(m3)를 의미한다.
- ① 입자들의 부피에 대한 표면적비 : s/v
- ② 입자들의 부피에 대한 표면적비의 제곱근 :
- ③ 입자들의 표면적에 대한 부피비 : v/s
- ④ 입자들의 표면적에 대하 부피비의 제곱근 :
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32. NN(Nusselt number)의 정의로서 옳은 것은? (단, Nst 는 Stanton 수, NPr는 Prandtl 수, K 는 열전도도, D 는 지름, h 는 개별 열전달계수, NRe는 레이놀즈수 이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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33. 추출상은 초산 3.27wt%, 물 0.11wt%, 벤젠 96.62wt% 이고 추잔상은 초산 29.0wt%,물 70.6wt%, 벤젠 0.40wt%일 때 초산에 대한 벤젠의 선택도를 구하면?
- ① 24.8
- ② 51.2
- ③ 66.3
- ④ 72.4
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34. 액-액 주축에서 plait point(상계점)에 대한 설명 중 틀린 것은?
- ① 임계점(critical point)이라고도 한다.
- ② 추출상과 추잔상에서 추질의 농도가 같아지는 점이다.
- ③ tie line 의 길이는 0 이 된다.
- ④ 이 점을 경계로 추제성분이 많은 쪽이 추잔상이다.
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35. 흡수탑의 높이가18m, 전달단위수 NTU(Number of Transfer Unit)가 3일 때 전달단위 높이 HTU(Height of a Transfer Unit)는 몇 m 인가?
- ① 54
- ② 6
- ③ 2
- ④ 1/6
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36. 열풍에 의한 건조에서 항률 건조속도에 대한 설명으로 틀린 것은?
- ① 총괄 열전달 계수에 비례한다.
- ② 열풍온도와 재료 표면온도의 차이에 비례한다.
- ③ 재료 표면온도에서의 증발잠열에 비례한다.
- ④ 건조 면적에 반비례한다.
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37. 복사열 전달에서 총괄교환인자 F12 가 다음과 같이 표현되는 경우는? (단, ϵ1, ϵ2 는 복사율이다.)
- ① 두면이 무한히 평행한 경우
- ② 한면이 다른면으로 완전히 포위된 경우
- ③ 한점이 반구에 의하여 완전히 포위된 경우
- ④ 한면은 무한 평면이고 다른 면은 한점인 경우
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38. FicK 의 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 확산속도는 농도구배 및 접촉면적에 반비례한다.
- ② 확산속도는 농도구배 및 접촉면적에 비례한다.
- ③ 확산속도는 농도구배에 반비례하고 접촉면적에 비례한다.
- ④ 확산속도는 농도구배에 비례하고 접촉면적에 반비례한다.
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39. 공기를 왕복 압축기를 사용하여 절대압력 1기압에서 64기압까지 3단(3 stage)으로 압축할 때 각 단의 압축비는?
- ① 3
- ② 4
- ③ 21
- ④ 64
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40. 분자량이 296.5 안 oil의 20℃ 에서의 점도를 측정하는데 Ostwald 점도계를 사용했다, 이 온도에서 증류수의 통과시간이 10초이고 oil 의 통과시간이 2.5분 걸렸다. 같은 온도에서 증류수의 밀도와 oil 의 밀도가 각각 0.9982g/cm3, 0.879g/cm3 이라면 이 oil의 점도는?
- ① 0.13Poise
- ② 0.17Poise
- ③ 0.25Poise
- ④ 2.17Poise
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3과목 : 공정제어
41. 라플라스 변환에 대한 것 중 옳지 않은 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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42. Laplace 함수가 인 함수 X(t) 의 final value는 얼마인가?
- ① 1
- ② 2
- ③ 4
- ④ 4/9
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43. 오버슈트 0.5인 공정의 감쇠비(decay ratio)는 얼마인가?
- ① 0.15
- ② 0.20
- ③ 0.25
- ④ 0.30
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44. 전달함수가 다음과 같은 2차 공정에서 τ1＞τ2이다. 이공정에 크기 A인 계단 입력화가 야기되었을 때 역응답이 일어날 조건은?
- ① τd＞τ1
- ② τd＜τ2
- ③ τd＞0
- ④ τd＜0
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45. 공정유체 10m3를 담고 있는 완전혼합이 일어나는 탱크에 성분 A를 포함한 공정유체가 1m3/h 로 유입되며 또한 동일한 유량으로 배출되고 있다. 공정유체와 함께 유입되는 성분 A 의 농도가 1시간을 주기로 평균치를 중심으로 진폭 0.3mol/L 로 진동하며 변한다고 할 때 배출되는 A의 농도변화의 진폭은 약 몇 mol/L 인가?
- ① 0.5
- ② 0.05
- ③ 0.005
- ④ 0.0005
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46. 기초적인 되먹임제어(feedback control) 형태에서 발생기는 여러 가지 문제점들을 해결하기 위해서 사용되는 보다 진보된 제어방법 중 smith Predictor는 어떤 문제점을 해결하기 위하여 채택된 방법인가?
- ① 역응답
- ② 지연시간
- ③ 비선형 요소
- ④ 변수간 상호 간섭
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47. 다음 중 ATO(Air-To-Open)제어밸브가 사용되어야 하는 경우는?
- ① 저장 탱크 내 위험물질의 증발을 방지하기 위해 설치된 열교환기의 냉각수 유량 제어용
- ② 저장 탱크 내 물질의 응고를 방지하기 위해 설치된 열교환기의 온수 유량 제어용 제어밸브
- ③ 반응기에 발열을 일으키는 반응 원료의 유량 제어용 제어밸브
- ④ 부반응 방지를 위하여 고온 공정 유체를 신속히 냉각시켜야 하는 열교환기의 냉각수유량 제어용 제어밸브
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48. 영점(zero)이 없는 2차공정의 Bode 선도가 보이는 특성을 잘못 설명한 것은?
- ① Bode 선도 상의 모든 선은 주파수의 증가에 따라 단순 감소한다.
- ② 제동비(damping factor)가 1보다 큰 경우 정규화된 진폭비의 크기는 1보다 작다.
- ③ 위상각의 변화 범위는 0도에서 -180도까지이다.
- ④ 제동비(damping factor)가 0.070보다 작은 경우 진폭비는 공명진도수에서 1보다 큰 최대값을 보인다.
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49. 다음 그림과 같은 계에서 전달함수 는?
- ①
- ②
- ③
- ④
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50. 공정의 전달함소와 제어기의 전달함수 곱이 GOL(s)이고 다음의 식이 성립한다 이 제어시스템의 Gain Margin(GM)과 Phase Margin(PM)은 얼마인가?
- ① GM=0.25, PM=π/4
- ② GM-0,25, PM=3π/4
- ③ GM=4, PM=π/4
- ④ GM=4, PM=3π/4
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51. 차압 전송기(differential pressure transmitter)의 가능한 용도가 아닌 것은?
- ① 액체 유량 측정
- ② 액위 측정
- ③ 기체 분압 측정
- ④ 절대압 측정
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52. 되먹임 제어계가 안정하기 위한 필요충분조건은?
- ① 페루프 특성방정식의 모든 근이 양의 실수부를 갖는다.
- ② 페루프 특성방정식의 모든 근이 실수부만 갖는다.
- ③ 페루프 특성방정식의 모든 근이 음의 실수부를 갖는다.
- ④ 페루프 특성방정식의 모든 실수근이 양의 실수브를 갖는다.
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53. 다음 보드(bode)선도에서 위상각여유(Phase margin)는 몇 도인가?
- ① 30°
- ② 45°
- ③ 90°
- ④ 135°
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54. 현대의 화학공정에서 공정 제어 및 운전을 엄격하게 요구하는 주요 요인으로 가장 거리가 먼 것은?
- ① 공정 간의 통합화에 따른 외란의 고립화
- ② 엄격해지는 환경 및 안전 규제
- ③ 경쟁력 확보를 위한 생산공정의 대형화
- ④ 제품 질의 고급화 및 규격의 수시 변동
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55. 다음 공정과 제어기를 고려할 때 정상상태(steady-state)에서 y값은 얼마인가?
- ① 2/3
- ② 1/3
- ③ 1/4
- ④ 3/4
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56. 다음 블록선도에서 는 무엇인가?
- ①
- ②
- ③
- ④
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57. PID 제어기 조율에 대한 지침 중 잘못된 것은?
- ① 적분시간은 미분시간 보다 작게 주되 1/4 이하로는 줄이지 않는 것이 바람직하다.
- ② 공정이득(process gain)이 커지면 비례이득(proportional gain)은 대략 반비례의 관계로 줄인다.
- ③ 지연시간(dead time)/시상수(time constant) 비가 커질수록 비례이득을 줄인다.
- ④ 적분시간을 늘리면 응답 안정성이 커진다.
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58. 그림과 같은 보드선도로 나타내어지는 시스템은?
- ① 과소감쇠 2차계 시스템(underdamped second ordr system)
- ② 2개의 1차계 공정이 직렬연결된 시스템
- ③ 순수 적분 공정 시스템
- ④ 1차계 공정 시스템
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59. 반응속도 상수는 다음의 아레니우스(Arrhenius) 시으로 표현될 수 있다. 여기서 조성 K0와 E 및 R은 상수이며 T는 온도이다. 정상상태 온도 TS에서 선형화 시킨 K의 표현으로 타당한 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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60. 비례대(proportional band)의 정의로 옳은 것은? (단 Kc는 제어기 비례이득이다.)
- ① Kc
- ② 100Kc
- ③
- ④
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4과목 : 공업화학
61. 다음 중 테레프탈산 합성을 위한 공업적 원료로 가장 거리가 먼 것은?
- ① p-자일렌
- ② 톨루엔
- ③ 벤젠
- ④ 무수프탈산
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62. 수평균 분자량이 100000인 어떤 고분자 시료 1g과 수평균 분자량이 200000인 같은 고분자 시료 2g을 서로 섞으면 혼합시료의 수평균 분자량은?
- ① 0.5×105
- ② 0.667×105
- ③ 1.5×105
- ④ 1.667×105
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63. 삼산화황과 디메틸에테르를 반응시킬 때 주생성물은?
- ① (CH3)3SO3
- ② (CH3)2SO4
- ③ CH3-OSO3H
- ④ CH3-OS2-CH3
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64. 고분자전해질 연료전지에 대한 설명 중 틀린 것은?
- ① 전기화학 반응을 이용하여 전기에너지를 생산하는 전지이다.
- ② 전지전해질은 수소이온 전도성 고분자를 주로 사용한다.
- ③ 전극 촉매로는 백금과 백금계 합금이 주로 사용된다.
- ④ 방전 시 전기화학 반응을 시작하기 위해 전기 충전이 필요하다.
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65. 첨가축합에 의해 주로 생성되는 수지가 아닌 것은?
- ① 요소
- ② 페놀
- ③ 멜라민
- ④ 폴리에스테르
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66. 황산 제조 시 원료로 FeS2나 금속 제련가스를 사용할 때 H2S를 사용하여 제거시키는 불순물에 해당하는 것은?
- ① Mn
- ② Al
- ③ Fe
- ④ As
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67. LPG에 대한 설명 중 틀린 것은?
- ① C3, C4의 탄화수소가 주성분이다.
- ② 상온, 상압에서는 기체이다.
- ③ 그 자체로 매우 심한 독한 냄새가 난다.
- ④ 가압 또는 냉각시킴으로써 액화한다.
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68. 커플링(coupling)은 어떤 반응을 의미하는가?
- ① 아조화합물의 생성반응
- ② 탄화수소의 합성반응
- ③ 안료의 착색반응
- ④ 에스테르의 축합반응
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69. 다음의 인산칼슘 중 수용성 성질을 가지는 것은?
- ① 인산 1칼슘
- ② 인산 2칼슘
- ③ 인산 3칼슘
- ④ 인산 4칼슘
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70. 중질유와 같이 끓는점이 높고 고온에서 분해하기 쉬우며 물과 섞이지 않는 경우에 적당한 증류방법은?
- ① 수증기증류
- ② 가압증류
- ③ 공비증류
- ④ 추출증류
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71. 수산화나트륨을 제조하기 위해서 식염을 전기분해 할 때 격막법 보다 수은법을 사용하는 이유로 가장 타당한 것은?
- ① 저순도의 제품을 생산하지만 Cl2와 H2가 접촉해서 CHl이 되는 것을 막기 위해서
- ② 흑연, 다공철판 등과 같은 경제적으로 유리한 전극을 사용할 수 있기 때문에
- ③ 순도가 높으며 비교적 고농도의 NaOH를 얻을 수 있기 때문에
- ④ NaCl을 포함하여 대기오염 문제가 있지만 전해 시 전력이 훨씬 적게 소모되기 때문에
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72. Sylvinite 중 NaCl의 함량은 약 몇 wt%인가?
- ① 40wt%
- ② 44wt%
- ③ 56wt%
- ④ 60wt%
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73. 접촉식 황산제조법에 대한 설명 중 틀린 것은?
- ① 일정온도에서 이산화황 산화반응의 평형전화율은 압력의 증가에 따라 증가한다.
- ② 일정압력에서 이산화황 산화반응의 평형전화율은 온도의 증가에 따라 증가한다.
- ③ 삼산화황을 흡수 시 진한 황산을 이용한다.
- ④ 이산화황 산화반응 시 산화바나듐(V2O5)을 촉매로 사용할 수 있다.
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74. 염화수소 가스 42.3kg을 물 83kg에 흡수시켜 염산을 조제할 때 염산의 농도 백분율(wt)은? (단, 염화수소 가스는 전량 물에 흡수된 것으로 한다.)
- ① 13.76%
- ② 23.76%
- ③ 33.76%
- ④ 43.76%
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75. 다음 중 암모니아 산화반응 시 촉매로 주로 쓰이는 것은?
- ① Nd-Mo
- ② Ra
- ③ Pt-Ph
- ④ Al2O3
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76. 파장이 600nm인 빛의 수파수는?
- ① 3×1010Hz
- ② 3×1014Hz
- ③ 5×1010Hz
- ④ 5×1014Hz
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77. 다음 중 유화중합 반응과 관계없는 것은?
- ① 비누(soap) 등을 유화제로 사용한다.
- ② 개시제는 수용액에 녹아있다.
- ③ 사슬이동으로 낮은 분자량의 고분자가 얻어진다.
- ④ 반응온도를 조절할 수 있다.
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78. 석유화학에서 방향족 탄화수소의 정제방법 중 용제추출법이 있어서 추출용제가 갖추어야 할 요건 중 옳은 것은?
- ① 방향족 탄화수소에 대한 용해도가 낮을 것
- ② 추출용제와 원료유와의 비중차가 작을 것
- ③ 추출용제와 방향족 탄화수소와의 선택성이 높을 것
- ④ 추출용제와 추출해야 할 방향족 탄화수소의 비점차가 작을 것
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79. 페놀수지에 대한 설명 중 틀린 것은?
- ① 열가소성 수지이다.
- ② 우수한 기계적 성질을 갖는다.
- ③ 전기적 절연성, 내약품성이 강하다.
- ④ 알칼리에 약한 결점이 있다.
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80. 암모니아 소다법의 주된 단점에 해당하는 것은?
- ① 원료 및 중간과정에서의 물질을 재사용하는 것이 불가능하다.
- ② Na 변화율이 20% 미만으로 매우 낮다.
- ③ 염소의 회수가 어렵다.
- ④ 암모니아의 회수가 불가능하다.
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5과목 : 반응공학
81. A→4R인 기상 반응에 대해 50% A와 50% 불활성기체 조성으로 원료를 공급할 때 부피팽창계수(ϵA)는? (단, 반응은 완전히 진행된다.)
- ① 1
- ② 1.5
- ③ 3
- ④ 4
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82. 1atm, 610K에서 다음과 같은 가역 기초반응이 진행될 때 평형상수 KP와 정반응 속도식 kP1PA2의 속도상수 kP1이 각각 0.5atm-1과 10mol/Lㆍatm-2ㆍh일 때 농도항으로 표시되는 역반응 속도 상수는? (단, 이상기체로 가정한다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
- ① 1000h-1
- ② 100h-1
- ③ 10h-1
- ④ 0.1h-1
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83. 직렬반응 A→R→S의 각 단계에서 반응속도상수가 같으면 회분식 반응기 내의 각물질의 농도는 반응시간에 따라서 어느 그래프처럼 변화하는가?
- ①
- ②
- ③
- ④
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84. A→P 1차 액상 반응이 부피가 같은 N개의 직렬 연결된 완전혼합 흐름반응기에서 진행될 때 생성물의 농도변화를 옳게 설명한 것은?
- ① N이 증가하면 생성물의 농도가 점진적으로 감소하다 다시 증가한다.
- ② N이 작으면 체적 합과 같은 관형반응기 출구의 생성물 농도에 접근한다.
- ③ N은 체적 합과 같은 관형반응기 출구의 생성물 농도에 무관하다.
- ④ N이 크면 체적 합과 같은 관형반응기 출구의 생성물 농도에 접근한다.
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85. 액상 비가역 반응 A→R의 반응속도식은 -rA=kCA로 표시된다. 농도 20kmol/m3의 반응물 A를 정용 회분반응기에 넣고 반응을 진행시킨지 4시간만에 A의 농도가 2.7kmol/m3로 되었다면 k값은 몇 h-1인가?
- ① 0.5
- ② 1
- ③ 2
- ④ 4
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86. 이상적 혼합 반응기(idal mixed flow reactor)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 반응기 내의 농도와 출구의 농고가 같다.
- ② 무한개의 이상적 혼합 반응기를 직렬로 연결하면 이상적 관형 반응기(plug flow reactor)가 된다.
- ③ 1차 반응에서의 전환율은 이상적 과형 반응기보다 혼합 반응기가 항상 못하다.
- ④ 회분식 반응기(batch reactor)와 같은 특성을 나타낸다.
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87. 이상기체 반응 A→R+S가 순수한 A로부터 정용회분식 반응기에서 진행될 때 분압과 전압간의 상관식으로 옳은 것은? (단, PA:A의 분압, PR:R의 분말, π0:초기분압, π:전압)
- ① PA=2π0-π
- ② PA=2π-π0
- ③ PA2=2(π0-π)+PR
- ④ PA2=2(π-π0)-PR
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88. 회분식 반응기에서 속도론적 데이터를 해석하는 방법 중 옳지 않은 것은?
- ① 정용회분 반응기의 미분식에서 기울기가 반응차수이다.
- ② 농도를 표시하는 도함수의 결정은 보토 도시적 미분법, 수치 미분법 등을 사용한다.
- ③ 적분 해석법에서는 반응차수를 구하기 위해서 시행 착오법을 사용한다.
- ④ 비가역반응일 경우 농도-시간 자료를 수치적으로 미분하여 반응차수와 반응속도상수를 구별할 수 있다.
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89. 다음 반응에서 원하는 생성물을 많이 얻기 위해서 반응 온도를 높게 유지하였다. 반응 속도 상수 k1, k2, k3의 활성화 에너지 E1, E2, E3을 옳게 나타낸 것은?
- ① E1＜E2, E1＜E3
- ② E1＞E2, E1＜E3
- ③ E1＞E2, E1＞E3
- ④ E1＜E2, E1＞E3
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90. 다음과 같은 1차 병렬 반응이 일정한 온도의 회분식 반응기에서 진행되었다. 반응시간이 1000s일 때 반응물 A가 90% 분해되어 생성물을 R이 S의 10배로 생성되었다. 반응초기에 R과 S의 농도를 0으로 할 때, k1 및 k1/k2은 각각 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
- ① k1=0.131/min, k1/k2=20
- ② k1=0.046/min, k1/k2=10
- ③ k1=0.131/min, k1/k2=10
- ④ k1=0.046/min, k1/k2=20
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91. 0차 균질 반응이 -rA=10-3mol/Lㆍs로 플러그흐름 반응기에서 일어난다. A의 전환율이 0.9이고, CAO=1.5mol/L일 때 공간시간은 몇 초인가? (단, 이 때 용적 변화율은 일정하다.)
- ① 1300
- ② 1350
- ③ 1450
- ④ 1500
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92. 다단완전 혼합류 조작에 있어서 1차 반응에 대한 체류시간을 옳게 나타낸 것은? (단, k는 반응속도 정수, t는 각단의 용적이 같을 때 한단에서의 체류 시간, XA0는 n단 직렬인 경우의 최종단 출구에서의 A의 전화율, n은 단수이다.)
- ① kt=(1-XAn)1/n-1
- ② t/k=(1-XAn)1/n-1
- ③ kt=(1-XAn)-1/n-1
- ④ t/k=(1-XAn)-1/n-1
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93. 일반적으로 암모니아(ammonia)의 상업적 합성반응은 다음 중 어느 화학반응에 속하는가?
- ① 균일(homogeneous) 비촉매 반응
- ② 불균일(heterogeneous) 비촉매 반응
- ③ 균일촉매(homogeneous catalytic) 반응
- ④ 불균일촉매(heterogeneous catalytic) 반응
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94. 반응기에 유입되는 물질량의 체류시간에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 반응물의 부피가 변하면 체류시간이 변한다.
- ② 기상 반응물이 실제 부피 유량으로 흘러 들어가면 체류시간이 달라진다.
- ③ 액상반응이면 공간시간과 체류시간이 같다.
- ④ 기상반응이면 공간시간과 체류시간이 같다.
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95. A→R인 반응의 속도식이 -rA=1mol/Lㆍs로 표현된다. 순환식 반응기에서 순환비를 3으로 반응시켰더니 출구 농도 CAf가 5mol/L로 되었다. 원래 공급물에서의 A농도가 10mol/L, 반응물 공급속도가 10mol/s 이라면 반응기의 체적은 얼마인가?
- ① 3.0L
- ② 4.0L
- ③ 5.0L
- ④ 6.0L
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96. 다음의 병행반응에서 A가 반응물질, R이 요구하는 물질일 때 순간수율(instantaneous fractional yield)은?
- ① dCR/(-dCA)
- ② dCR/dCA
- ③ dCS/(-dCA)
- ④ dCS/dCA
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97. Arrhenius 법칙이 성립할 경우에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, k는 반응속도 상수이다.)
- ① k와 T는 직선관계에 있다.
- ② lnk와 1/T은 직선관계에 있다.
- ③ 1/k과 1/T은 직선관계에 있다.
- ④ ln k와 InT-1은 직선관계에 있다.
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98. 체류시간 분포함수가 정규분포함수에 가장 가깝게 표시되는 반응기는?
- ① 플러그 흐름(plug flow)이 이루어지는 관형반응기
- ② 분산이 작음 관형반응기
- ③ 완전혼합(perfect mixing)이 이루어지는 하나의 혼합반응기
- ④ 4개가 직렬로 연결된 혼합반응기
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99. 다음 중 다음이 진행되는 동안 반응기 내의 반응물과 생성물의 농도가 같을 때 반응속도가 가장 빠르게 경우는?
- ① 연속반응(Series reaction)
- ② 지동 촉매반응(Autocatalytic reaction)
- ③ 균일 촉매반응(Homogeneous catalyzed reaction)
- ④ 가역 반응(Reversible reaction)
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100. 반응물 A와 B의 농도가 각각 2.2×10-2mol/L와 8.0×10-3이며 반응속도상수가 1.0×10-2L/lmolㆍs일 때 반응속도는 몇 mol/Lㆍs 이겠는가? (단, 반응차수는 A와 B에 대해 각각 1차이다.)
- ① 2.41×10-5
- ② 2.41×10-6
- ③ 1.76×10-5
- ④ 1.76×10-6
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