9급 국가직 공무원 화학공학일반 필기 기출문제(해설) 및 CBT 2025년04월05일(16495)

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1. 액체에 대한 기체 용해도 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 액체와 기체는 반응하지 않는다)      1. 일정한 분압에서 온도가 높을수록 용해도는 증가한다.      2. 일정한 온도에서 기체의 분압이 클수록 용해도는 증가한다.      3. 묽은 용액 조건에서 용해도와 분압의 정량적 관계는 헨리 법칙(Henry's law)으로 주어진다.      4. 동일한 액체에 대해 헨리 법칙 상수는 기체의 종류에 의존한다.      정답 : [ 1 ]      정답률 : 알수없음

2. 2mol의 질소 가스(N2)가 수소 가스(H2)와 비가역적으로 반응하여 모두 암모니아 가스(NH3)로 전환되었을 때, 소모된 수소 가스와 생성된 암모니아 가스의 질량[g]을 바르게 연결한 것은? (단, 질소(N)와 수소(H)의 원자량은 각각 14와 1이다)          1. ①      2. ②      3. ③      4. ④      정답 : [ 3 ]      정답률 : 알수없음

3. 평면벽의 두께가 50cm이고 바깥 표면의 온도와 안쪽 표면의 온도가 각각 10°C와 20°C로 유지될 때, 벽을 통한 정상상태 열전달 플럭스(flux)[kJm-2h-1]는? (단, 벽의 열전도도는 1.0×10-4 kJm-1s-1K-1이고, 평면벽 두께 방향으로의 열전도만 고려한다)      1. 4.8      2. 6.4      3. 7.2      4. 8.6      정답 : [ 3 ]      정답률 : 알수없음

4. 등온 회분식 반응기에서 A→2B 비가역 액상 기초 반응을 진행하였을 때, 1시간 뒤 B의 농도가 0.6molL-1로 측정되었다. 동일한 조건에서 A의 초기 농도만을 3배로 증가시켰을 때, 1시간 뒤 B의 농도[molL-1]는? (단, 반응 초기에는 순수한 A만 존재한다)      1. 0.6      2. 1.2      3. 1.8      4. 3.6      정답 : [ 3 ]      정답률 : 알수없음

5. 등온 연속교반탱크반응기(CSTR)에서 A→B 비가역 액상 2차 반응을 진행한다. 유입되는 A의 초기 농도는 2molL-1이고, 부피 유속은 4Lmin-1로 일정할 때, 전환율 90%를 얻기 위해 필요한 반응기 부피[L]는? (단, 반응속도상수는 1Lmol-1min-1이다)      1. 45      2. 90      3. 135      4. 180      정답 : [ 4 ]      정답률 : 알수없음

6. 물질전달에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 다성분 혼합물에서 평균 속도에 대한 각 화학종의 속도를 확산속도라고 한다.      2. Fick의 법칙에서 확산속도는 농도구배에 반비례한다.      3. 질량 플럭스(flux)는 흐름에 수직인 단위면적을 단위시간당 통과하는 질량을 나타내는 벡터양이다.      4. 계(system) 안의 어떤 대류와도 무관한 물질전달을 분자확산이라고 한다.      정답 : [ 2 ]      정답률 : 알수없음

7. 압축성 유체의 흐름 속도가 음속보다 느릴 때, 노즐의 단면적이 감소하는 수평 수렴노즐에서 흐름 방향으로의 압력구배(dP/dx)와 속도구배(du/dx)의 부호를 바르게 연결한 것은? (단, 흐름은 열역학적 가역흐름이다)          1. ①      2. ②      3. ③      4. ④      정답 : [ 4 ]      정답률 : 알수없음

8. 플러그흐름반응기(PFR)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 축 방향(axial direction)으로 농도가 변한다.      2. 정상상태에서 운전된다.      3. 반지름 방향(radial direction)으로 온도구배가 없다.      4. 몰 수지식은 대수방정식이다.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 알수없음

9. 내경이 1m인 수평 원형관 내부를 40cms-1의 평균 유속으로 비압축성 뉴턴유체(Newtonian fluid)가 흐를 때, Fanning 마찰계수는? (단, 유체는 완전히 발달된 정상상태로 흐르고, 밀도와 점도는 각각 0.8gcm-3과 200cP이다)      1. 0.01      2. 0.05      3. 0.1      4. 0.5      정답 : [ 1 ]      정답률 : 알수없음

10. 탈거탑에서 Murphree 효율(ηM)과 총괄 효율(ηO)이 같고 평형선과 조작선이 직선일 때, 평형선의 기울기는? (단, 액체유량과 증기유량은 각각 300kgh-1과 15kgh-1이고, ηM≠1 이다)      1. 0.05      2. 0.5      3. 2      4. 20      정답 : [ 4 ]      정답률 : 알수없음

11. 원심펌프에서 나타날 수 있는 공동화(cavitation) 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?      1. 펌프 임펠러의 마모를 지연시킨다.      2. 흡입부의 압력이 유체의 증기압보다 낮을 때 발생한다.      3. 펌프의 효율을 증가시킨다.      4. 배출부의 압력이 유체의 증기압보다 높을 때 발생한다.      정답 : [ 2 ]      정답률 : 알수없음

12. 초임계유체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 온도나 압력을 변화시키면 용질로부터 쉽게 분리할 수 있다.      2. 상압에서 커피로부터 카페인을 추출할 때 사용될 수 있다.      3. 유기용매 대비 추출 속도가 빠르다.      4. 일정한 온도에서 압력을 높여 액체로 변환시킬 수 없다.      정답 : [ 2 ]      정답률 : 알수없음

13. 기체 분리막에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 비다공질 고분자 막의 경우 기체는 저압 쪽에서 고분자 막에 용해된다.      2. 비다공질 고분자 막에서 기체 수송은 용액확산 메커니즘을 따른다.      3. 다공질 막에서 세공 내의 확산계수는 세공 크기와 평균 분자 속도에 비례한다.      4. 다공질 막의 세공이 기체의 평균 자유경로보다 매우 작으면 Knudsen 확산이 지배적이다.      정답 : [ 1 ]      정답률 : 알수없음

14. 다음 블록선도에서 Y의 식으로 옳은 것은?           1.      2.      3.      4.      정답 : [ 3 ]      정답률 : 알수없음

15. 다음 가역반응이 평형상태에 있을 때, 화학평형이 오른쪽으로 이동하지 않는 조작은? (단, 정반응은 흡열반응이다)           1. 반응기 부피 증가      2. 반응기 온도 증가      3. CO(g)를 반응기로부터 제거      4. As4O6(s)를 반응기에 첨가      정답 : [ 4 ]      정답률 : 알수없음

16. 닫힌 계에서 기체가 다음과 같이 4단계의 열역학적 가역공정 사이클을 거칠 때, (가)~(다)의 값[J]을 바르게 연결한 것은? (단, ∆Ut는 계의 총 내부에너지 변화이고, 계로 유입되는 Q(열)와 W(일)는 양(＋)의 값으로 나타낸다)           1. ①      2. ②      3. ③      4. ④      정답 : [ 4 ]      정답률 : 알수없음

17. 2kW가 공급되는 닫힌 가열기 내에 채워진 물 30kg이 20°C에서 50°C로 승온되는 데 걸리는 시간[h]은? (단, 물의 비열은 4.0Jg-1K-1이고, 외부로의 열손실은 없다)      1. 0.5      2. 1.0      3. 1.5      4. 2.0      정답 : [ 1 ]      정답률 : 알수없음

18. 등온 정압 플러그흐름반응기(PFR)에서 이산화탄소 가스(CO2)를 이용한 메테인 가스(CH4​)의 비가역 개질 반응으로 수소 가스(H2)와 일산화탄소 가스(CO)가 생성된다. 유입되는 반응유체의 부피 조성은 20vol% CH4​, 70vol% CO2​, 10vol% N2이다. 한계반응물의 전환율이 50%일 때, 반응기 출구에서 CO2의 부피 조성[vol%]은? (단, 모든 기체는 이상기체이고, 부반응은 없다)      1. 20      2. 30      3. 50      4. 60      정답 : [ 3 ]      정답률 : 알수없음

19. 등온 회분식 반응기에서 300K의 온도 조건으로 A→3B 비가역 액상 기초 반응을 1시간 진행하여 전환율 70%를 얻었다. 동일한 조건에서 반응 온도만을 600K로 증가시켰을 때, 전환율 70%를 얻기 위해 필요한 시간[h]은? (단, 기체상수는 8.3Jmol-1K-1이고, 반응의 활성화 에너지는 49.8kJmol-1로 일정하다)      1. e-20      2. e-10      3. e-5      4. e-3      정답 : [ 2 ]      정답률 : 알수없음

20. 복사(radiation)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 회색체의 단색광 흡수율은 모든 파장에서 동일하다.      2. 일정 온도에서 열 에너지 플럭스(flux)는 물질의 종류와 무관하다.      3. 흑체 복사는 Stefan-Boltzmann 법칙으로 설명된다.      4. 총 복사력은 물체의 표면으로부터 방출되는 모든 단색광 복사의 합이다.      정답 : [ 2 ]      정답률 : 알수없음

정 답 지

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
①	③	③	③	④	②	④	④	①	④
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
②	②	①	③	④	④	①	③	②	②

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