화공기사(구) 필기 기출문제(해설) 및 CBT 2020년06월06일(12733)

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1과목 : 화공열역학

1.	이상기체가 가역공정을 거칠 때, 내부에너지의 변화와 엔탈피의 변화가 항상 같은 공정은?

정적공정

등온공정

등압공정

단열공정

정답 : [

]
정답률 : 67%

<문제 해설>
온도가 동일할때 내부에너지의변화와 엔탈피의 변화는 항상 같습니다.
[해설작성자 : 정]

2.	Joule-Thomson coefficient(μ)에 관한 설명 중 틀린 것은?

로 정의된다.

2.	일정 엔탈피에서 발생되는 변화에 대한 값이다.

3.	이상기체의 점도에 비례한다.

4.	실제 기체에서도 그 값은 0 이 될수 있다.

정답 : [

]
정답률 : 55%

3.	화학포텐셜(Chemical potential)과 같은 것은?

1.	부분 몰 Gibbs 에너지

부분 몰 엔탈피

부분 몰 엔트로피

부분 몰 용적

정답 : [

]
정답률 : 77%

<문제 해설>
부분몰 성질의 Gibbs 에너지를 애초에 역사적으로 화학포텐셜 이라고 정의하였음
μi로 표기
[해설작성자 : 럭키비키장박사]

4.	32℃의 방에서 운전되는 냉장고를 -12℃로 유지한다. 냉장고로부터 2300cal의 열량을 얻기 위하여 필요한 최소 일량(J)은?

1272

1443

1547

1621

정답 : [

]
정답률 : 40%

<문제 해설>
냉동사이클 = Q/W = Tc / TH = Tc
W=4.184 x 2300 x (273-12) / 32-(-12) = 1621J
[해설작성자 : 경]

5.	열역학 제1법칙에 대한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

1.	받은 열량을 모두 일로 전환하는 기관을 제작하는 것은 불가능하다.

2.	에너지의 형태는 변할 수 있으나 총량은 불변한다.

3.	열량은 상태량이 아니지만 내부에너지는 상태량이다.

4.	계가 외부에서 흡수한 열량 중 일을 하고 난 나머지는 내부 에너지를 증가시킨다.

정답 : [

]
정답률 : 61%

<문제 해설>
열역학 제 1법칙 : 고립된 계의 총 내부 에너지는 일정하다.
1번은 열역학 제 2법칙에 관한 설명
[해설작성자 : ㅇㅅ]

열역학 제 2법칙 = 엔트로피의 법칙 중
열은 저온에서 고온으로 흐르지 못하기에
-> 받은 열량을 모두 일로 전환하는 기관을 제작하는 것은 불가능하다
= 즉 외부로부터 흡수한 열을 완전히 일로 전환할 수 있는 공정은 없다 (열역학 제 2법칙 중)
열에의한 전환효율이 100%가 되는 열기관은 존재하지 않는다 (열역학 제 2법칙 위배)
고로 정답은 1번입니다
[해설작성자 : 럭키비키장박사]

6.	물이 얼음 및 수증기와 평형을 이루고 있을 때, 이 계의 자유도는?

정답 : [

]
정답률 : 78%

<문제 해설>
삼중점의 자유도는 0입니다.
[해설작성자 : 금쪽이]

7.	내부에너지의 관계식이 다음과 같을 때 괄호 안에 들어갈 식으로 옳은 것은? (단, 닫힌계이며, U:내부에너지, S:엔트로피, T:절대온도이다.)

PdV

-PdV

VdP

-VdP

정답 : [

]
정답률 : 77%

8.	단열계에서 비가역 팽창이 일어난 경우의 설명으로 가장 옳은 것은?

1.	엔탈피가 증가되었다.

온도가 내려갔다.

일이 행해졌다.

4.	엔트로피가 증가되었다.

정답 : [

]
정답률 : 63%

<문제 해설>
비가역 팽창 -> 즉 자유팽창
Q=0, W=0, dT=0 내부에너지 변화량=0 -> 엔트로피 증가 (무질서 해졌다 비가역 팽창으로 인해)
[해설작성자 : 럭키비키장박사]

9.	1m³의 공기를 20atm로부터 100atm로 등엔트로피 공정으로 압축했을 때, 최종 상태의 용적(m³)은? (단, C_p/C_v=1.40이며, 공기는 이상기체라 가정한다.)

0.40

0.32

0.20

0.16

정답 : [

]
정답률 : 67%

<문제 해설>
P2/P1=(V1/V2)^r
r=Cp/Cv=1.4
[해설작성자 : 쁜진]

10.

열역학적 지표에 대한 설명 중 틀린 것은?

1.	이상기체의 엔탈피는 온도만의 함수이다.

2.	일은 항상 ∫PdV 으로 계산된다.

3.	고립계의 에너지는 일정해야만 한다.

4.	계의 상태가 가역 단열적으로 진행될 때 계의 엔트로피는 변하지 않는다.

정답 : [

]
정답률 : 68%

<문제 해설>
2. 일은 항상 PdV로 계산된다.
->비가역적일 경우 마찰손실이 발생

11.

다음 계에서 열효율(η)의 표현으로 옳은 것은? (단, Q_H:외계로부터 전달받은 열, Q_C:계로부터 전달된 열, W:순 일)

정답 : [

]
정답률 : 70%

<문제 해설>
효율은 계가 외부로 한일의 양/외계로 부터 받은 열

12.

반데르발스(van der Waals) 식에 적용되는 실제기체에 대하여 의 값을 옳게 표현한 것은?

a/P

a/T

a/V²

a/PT

정답 : [

]
정답률 : 78%

13.

이상기체에 대하여 일(W)이 다음과 같은 식으로 표현될 때, 이 계의 변화과정은? (단, Q는 열, V₁은 초기부피, V₂는 최종부피이다.)

단열과정

등압과정

등온과정

정용과정

정답 : [

]
정답률 : 72%

<문제 해설>
등온과정 W=-Q(U=0)=integral PdV
P=RT/V
W=-RTlnV2/V1

14.

다음 사이클(cycle)이 나타내는 내연기관은?

공기표준 오토엔진

공기표준 디젤엔진

가스터빈

제트엔진

정답 : [

]
정답률 : 77%

15.

다음은 평형조건들 중 T'=T'', P'=P'' 조건을 제외한 평형 관계식 중 실제물질의 거동과 가장 관련이 없는 것은? (단, X, Y는 액체, 기체의 몰분률이며, 는 I성분의 퓨개시티 계수, 는 몰당 Gibbs 자유에너지이다.)

기액평형 :

액액평형 :

정답 : [

]
정답률 : 40%

<문제 해설>
3번이 틀린 이유는, 3번은 라울의 법칙을 따른 기액평형 조건으로 실제 물질의 거동과는 거리가 멉니다.
[해설작성자 : 금쪽이]

16.

다음의 관계식을 이용하여 기체의 정압 열용량(C_P)과 정적 열용량(C_V) 사이의 일반식을 유도하였을 때 옳은 것은?

정답 : [

]
정답률 : 53%

<문제 해설>
1) 부피가 일정한 조건으로, 관계식을 dT로 나눈다. //좌변 : (dS/dT)const.V
2) dS const.V = dQ/T = CvdT/T을 이용하여 1)의 결과를 재정리한다.
3) Cv/T = Cp/T - (dV/dT) const.P * (dP/dT) const.V
[해설작성자 : 금쪽이]

17.

C_P에 대한 압력의존성을 설명하기 위해 정압하에서 온도에 대해 미분해야 하는 식으로 옳은 것은? (단, C_P: 정압열용량, μ: Joule-Thomson coefficient이다.)

-μC_P

C_P/μ

C_P-μ

C_P+μ

정답 : [

]
정답률 : 55%

18.

정압공정에서 80℃의 물 2kg과 10℃의 물 3kg을 단열된 용기에서 혼합하였을 때 발생한 총 엔트로피 변화(kJ/K)는? (단, 물의 열용량은 C_P=4.184kJ/kg·K로 일정하다고 가정한다.)

0.134

0.124

0.114

0.104

정답 : [

]
정답률 : 44%

19.

40℃, 20atm에서 혼합가스의 성분이 아래의 표와 같을 때, 각 성분의 퓨개시티 계수(ø)는?

1.	Methane: 0.95, Ethane:0.93, Propane:0.91

2.	Methane: 0.93, Ethane:0.91, Propane:0.82

3.	Methane: 0.95, Ethane:0.91, Propane:0.82

4.	Methane: 0.98, Ethane:0.93, Propane:0.82

정답 : [

]
정답률 : 63%

20.

일산화탄소 가스의 산화반응의 반응열이 -68000cal/mol 일 때, 500℃에서 평형상수는 e²⁸이였다. 동일한 반응이 350℃에서 진행됐을 때의 평형상수는? (단, 위의 온도범위에서 반응열은 일정하다.)

e^38.7

e^48.7

e^98.7

e¹²⁰

정답 : [

]
정답률 : 64%

<문제 해설>
K=e^x라고 가정하고 x를 구하자.
ln (e^28/e^x) = -△H/R(1/773-1/623) (참고)773K=500C+273
28-x = - (-68000cal/mol)/(8.31J/mol K)*(4.2J/cal)*(1/773-1/623)=-10.7
x = 38.7
K=e^38.7
[해설작성자 : 화학과에게화공기사는]

2과목 : 단위조작 및 화학공업양론

21.

임계상태에 대한 설명으로 옳은 것은?

1.	임계온도 이하의 기체는 압력을 아무리 높여도 액체로 변화시킬 수 없다.

2.	임계압력 이하의 기체는 온도를 아무리 낮추어도 액체로 변화시킬 수 없다.

3.	임계점에서 체적에 대한 압력의 미분값이 존재하지 않는다.

4.	증발잠열이 0 이 되는 상태이다.

정답 : [

]
정답률 : 48%

22.

18℃에서 액체 A의 엔탈피를 0 이라 가정하고, 150℃에서 증기 A의 엔탈피(cal/g)는? (단, 액체 A의 비열 : 0.44cal/g·℃, 증기 A의 비열 : 0.32cal/g·℃, 100℃의 증발열: 86.5cal/g 이다.)

139

200

280

정답 : [

]
정답률 : 69%

23.

가역적인 일정압력의 닫힌계에서 전달되는 열의 양과 같은 값은?

1.	깁스자유에너지 변화

엔트로피 변화

내부에너지 변화

엔탈피 변화

정답 : [

]
정답률 : 54%

24.

SI 기본단위가 아닌 것은?

A(ampere)

J(joule)

3.	cm(centimeter)

4.	kg(kilogram)

정답 : [

]
정답률 : 64%

25.

수소와 질소의 혼합물의 전압이 500atm 이고, 질소의 분압이 250atm 이라면 이 혼합기체의 평균 분자량은?

3.0

8.5

9.4

15.0

정답 : [

]
정답률 : 65%

<문제 해설>
Pn2=250atm -> Xn2=250/500=0.5, Ph2=500-Pn2=250 -> Xh2=0.5, Mw=Mn2xXn2+Mh2xXh2=28x0.5+2x0.5=15
[해설작성자 : viva]

26.

라울의 법칙에 대한 설명 중 틀린 것은?

1.	벤젠과 톨루엔의 혼합액과 같은 이상용액에서 기-액 평형의 정도를 추산하는 법칙이다.

2.	용질의 용해도가 높아 액상에서 한성분의 몰분율이 거의 1에 접근할 때 잘 맞는 법칙이다.

3.	기-액 평형시 기상에서 한성분의 압력(P_A)은 동일 온도에서의 순수한 액체성분의 증기압(P_A^*)과 액상에서 한 액체성분의 몰분율(X_A)의 식으로 나타나는 법칙이다.

4.	순수한 액체성분의 증기압(P_A^*)은 대체적으로 물질특성에 따른 압력만의 함수이다.

정답 : [

]
정답률 : 42%

27.

A와 B 혼합물의 구성비가 각각 30wt%, 70wt% 일 때, 혼합물에서의 A의 몰분율은? (단, 분자량 A:60g/mol, B:140g/mol 이다.)

0.3

0.4

0.5

0.6

정답 : [

]
정답률 : 69%

28.

F₁, F₂가 다음과 같을 때, F₁+F₂의 값으로 옳은 것은?

정답 : [

]
정답률 : 66%

29.

메탄가스를 20vol% 과잉산소를 사용하여 연소시킨다. 초기 공급된 메탄가스의 50%가 연소될 때, 연소 후 이산화탄소의 습량 기준(wet basis) 함량(vol%)은?

14.7

16.3

23.2

30.2

정답 : [

]
정답률 : 40%

30.

양대수좌표(log-log graph)에서 직선이 되는 식은?

Y=bx^a

Y=be^ax

Y=bx+a

4.	logY=logb+ax

정답 : [

]
정답률 : 52%

31.

40%의 수분을 포함하고 있는 고체 1000kg을 10%의 수분을 가질 때까지 건조할 때 제거된 수분량(kg)은?

333

450

550

667

정답 : [

]
정답률 : 63%

32.

불포화상태 공기의 상대습도(relatove humidity)를 Hr, 비교습도(percentage humidity)를 Hp로 표시할 때 그 관계를 옳게 나타낸 것은? (단, 습도가 0% 또는 100%인 경우는 제외한다.)

Hp=Hr

Hp＞Hr

Hp＜Hr

Hp+Hr=0

정답 : [

]
정답률 : 50%

33.

상접점(plait point)의 설명으로 틀린 것은?

1.	균일상에서 불균일상으로 되는 경계점

2.	액액 평형선 즉, tie-line 의 길이가 0 인 점

3.	용해도 곡선(binodal curve) 내부에 존재하는 한 점

4.	추출상과 추출 잔류상의 조성이 같아지는 점

정답 : [

]
정답률 : 52%

34.

2성분 혼합물의 증류에서 휘발성이 큰 A성분에 대한 정류부의 조작선이 로 표현될 때, 최소환류비에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, y는 n+1단을 떠나는 증기 중 A 성분의 몰분율, x는 n단을 떠나는 액체 중 A 성분의 몰분율, R은 탑정제품에 대한 환류의 몰비, xp는 탑정제품 중 A 성분의 몰분율이다.

R은 ∞이다.

R은 0 이다.

단수는 ∞이다.

4.	최소단수를 갖는다.

정답 : [

]
정답률 : 50%

35.

경사 마노미터를 사용하여 측정한 두 파이프 내 기체의 압력차는?

1.	경사각의 sin값에 반비례한다.

2.	경사각의 sin값에 비례한다.

3.	경사각의 cos값에 반비례한다.

4.	경사각의 cos값에 비례한다.

정답 : [

]
정답률 : 65%

36.

메탄올 40mol%, 물 60mol%의 혼합액을 정류하여 메탄올 95mol%의 유출액과 5mol%의 관출액으로 분리한다. 유출액 100kmol/h을 얻기 위한 공급액의 양(kmol/h)은?

257

226

190

175

정답 : [

]
정답률 : 58%

<문제 해설>
Fx0.4=100x0.95+(F-100)x0.05=257
[해설작성자 : viva]

37.

기본 단위에서 길이를 L, 질량을 M, 시간을 T로 표시할 때 차원의 표현이 틀린 것은?

힘: MLT^-2

2.	압력: ML^-2T^-2

3.	점도: ML^-1T^-1

4.	일: ML²T^-2

정답 : [

]
정답률 : 67%

38.

단면이 가로 5cm, 세로 20cm인 직사각형 관로의 상당직경(cm)은?

정답 : [

]
정답률 : 61%

<문제 해설>
상당직경=(2*5*20)/5+20
[해설작성자 : 해설쓰면서공부해야징]

39.

기계적 분리조작과 가장 거리가 먼 것은?

여과

침강

집진

분쇄

정답 : [

]
정답률 : 56%

40.

열전달은 3가지의 기본인 전도, 대류, 복사로 구성된다. 다음 중 열전달 메커니즘이 다른 하나는?

1.	자동차의 라디에이터가 팬에 의해 공기를 순환시켜 열을 손실하는 것

2.	용기에서 음식을 조리할 때 짓는 것

3.	뜨거운 커피잔의 표면에 바람을 불어 식히는 것

4.	전자레인지에 의해 찬 음식물을 데우는 것

정답 : [

]
정답률 : 62%

3과목 : 공정제어

41.

다음 공정에 PI 제어기 (K_C=0.5, τ_I=3)가 연결되어 있는 닫힌루프 제어공정에서 특성방정식은? (단, 나머지 요소의 전달함수는 1이다.)

2s+1=0

2s²+s=0

3.	6s²+6s+1=0

4.	6s²+3s+2=0

정답 : [

]
정답률 : 57%

42.

다음과 같은 f(t)에 대응하는 라플라스 함수는?

정답 : [

]
정답률 : 65%

43.

단면적이 3ft²인 액체저장 탱크에서 유출유량은 로 주어진다. 정상상태 액위(h_s)가 9ft²일 때, 이 계의 시간상수(τ:분)는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

정답 : [

]
정답률 : 26%

<문제 해설>
아래와 같은 오류 신고가 있었습니다.
여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다.
추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다.
참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다.

[오류 신고 내용]
문제에서 9ft2가 아니라 9ft입니다!
[해설작성자 : comcbt.com 이용자]

[추가 오류 신고]
문제출제 당시 오류입니다! 액위는 액체의 높이라서 ft^2 단위일수가 없어용 ft입니다.
[해설작성자 : comcbt.com 이용자]

[관리자 입니다.
문제지 사진원본 확인해 봤는데
문제와 보기는 원본과 동일합니다.
확정답안은 4번으로 발표되었습니다.
다른 문제집 확인 가능한분 계시면 확인 부탁 드립니다.
신고시 출판사명까지 기제 부탁 드립니다.]

[추가 오류 신고]
정나나(2022년 책 기준)기출 풀이를 보니까
문제는 그대로인데 풀이에서 9ft로 두고 풀이했네요 !!
[해설작성자 : 공업화학아 평균을 올려주렴]

[관리자 입니다.
문제지 사진원본 확인해 봤는데
9ft^2입니다.
다른 문제집 확인 가능한분 계시면 확인 부탁 드립니다.
신고시 출판사명까지 기제 부탁 드립니다.]

44.

Q(H)=C√H로 나타나는 식을 정상상태(Hs)근처에서 선형화했을 때 옳은 것은? (단, C는 비례정수이다.)

정답 : [

]
정답률 : 55%

45.

개루프 전달함수가 일 때, 다음과 같은 negative 되먹임의 폐루프 전달함수(C/R)은?

정답 : [

]
정답률 : 62%

46.

순수한 적분공정에 대한 설명으로 옳은 것은?

1.	진폭비(Amplitude ratio)는 주파수에 비례한다.

2.	입력으로 단위임펄스가 들어오면 출력은 계단형 신호가 된다.

3.	작은 구멍이 뚫린 저장탱크의 높이와 입력흐름의 관계는 적분공정이다.

4.	이송지연(transportation lag) 공정이라고 부르기도 한다.

정답 : [

]
정답률 : 50%

47.

인 계에 X(t)=2sin(20t)인 입력을 가하였을 때 출력의 진폭(amplitude)은?

2/5

√2/5

5/2

2/√5

정답 : [

]
정답률 : 45%

48.

제어기 설계를 위한 공정모델과 관련된 설명으로 틀린 것은?

1.	PID 제어기를 Ziegler-Nichols 방법으로 조율하기 위해서는 먼저 공정의 전달함수를 구하는 과정이 필수로 요구된다.

2.	제어기 설계에 필요한 모델은 수지식으로 표현되는 물리적 원리를 이용하여 수립될 수 있다.

3.	제어기 설계에 필요한 모델은 공정의 입출력 신호만을 분석하여 경험적 형태로 수립될 수 있다.

4.	제어기 설계에 필요한 모델은 물리적 모델과 경험적 모델을 혼합한 형태로 수립될 수 있다.

정답 : [

]
정답률 : 45%

49.

증류탑의 응축기와 재비기에 수은기둥 온도계를 설치하고 운전하면서 한 시간마다 온도를 읽어 다음 그림과 같은 데이터를 얻었다. 이 데이터와 수은기둥 온도 값 각각의 성질로 옳은 것은?

1.	연속(continuous), 아날로그

2.	연속(continuous), 디지털

3.	이산시간(discrete-time), 아날로그

4.	이산시간(discrete-time), 디지털

정답 : [

]
정답률 : 63%

50.

조작변수와 제어변수와의 전달함수가 , 외란과 제어변수와의 전달함수가 로 표현되는 공정에 대하여 가장 완벽한 외란보상을 위한 피드포워드 제어기 형태는?

정답 : [

]
정답률 : 25%

51.

안정도 판정을 위한 개회로 전달함수가 인 피드백 제어계가 안정할 수 있는 K와 τ의 관계로 옳은 것은?

1.	12K ＜ (5+2τK)

2.	12K ＜ (5+10τK)

3.	12K ＞ (5+10τK)

4.	12K ＞ (5+2τK)

정답 : [

]
정답률 : 50%

52.

PI 제어기가 반응기 온도제어루프에 사용되고 있다. 다음의 변화에 대하여 계의 안정성 한계에 영향을 주지 않는 것은?

1.	온도전송기의 span 변화

2.	온도전송기의 영점 변화

3.	밸브의 trim 변화

4.	반응기 원료 조성 변화

정답 : [

]
정답률 : 40%

<문제 해설>
온도전송기의 영점 변화는 출력변수값에만 영향을 주며, 안정성 변화와는 관계가 없다
[해설작성자 : 팅커벨]

53.

다음 그림과 같은 시스템의 안정도에 대해 옳은 것은?

1.	-1＜k＜0 이면, 이 공정은 안정하다.

2.	k＞3 이면, 이 공정은 안정하다.

3.	0＜k＜1 이면, 이 공정은 안정하다.

4.	k＞1 이면, 이 공정은 안정하다.

정답 : [

]
정답률 : 40%

54.

Closed-loop 전달함수의 특성방정식이 10s³+17s²+8s+1+K_c=0 일 때 이 시스템이 안정할 K_c의 범위는?

K_c＞1

2.	-1＜ K_c＜12.6

3.	1＜ K_c＜12.6

K_c＞12.6

정답 : [

]
정답률 : 55%

55.

그림과 같이 표시되는 함수의 Laplace 변환으로 옳은 것은?

e^-csL[f]

e^csL[f]

L[f(s-c)]

L[s(s+c)]

정답 : [

]
정답률 : 50%

56.

offset은 없어지지 않으나 최종치(final value)에 도달하는 시간이 가장 많이 단축되는 제어기(controller)은?

1.	PI controller

2.	P controller

3.	D controller

4.	PID controller

정답 : [

]
정답률 : 39%

57.

다음 비선형공정을 정상상태의 데이터 y_s, u_s에 대해 선형화한 것은?

정답 : [

]
정답률 : 34%

58.

열전대(Thermocouple)와 관계있는 효과는?

1.	Thomson-Peltier 효과

2.	Piezo-electric 효과

3.	Joule-Thomson 효과

4.	Van der waals 효과

정답 : [

]
정답률 : 54%

<문제 해설>
Thomson-peltier : 두 재료 접합 후, 전류흐르면 접합부에서 흡열 또는 발열발생
Joule-thomson : 단열팽창에 따른 온도변화
[해설작성자 : 해설쓰면서공부해야징]

59.

전달함수가 인 시스템에 대한 계단응답의 특징은?

1.	2차 과소 감쇠(underdamped)

2.	2차 과도 감쇠(overdamped)

3.	2차 임계 감쇠(critically damped)

1차 비진동

정답 : [

]
정답률 : 49%

60.

PID 제어기의 적분제어 동작에 관한 설명 중 잘못된 것은?

1.	일정한 값의 설정치와 외란에 대한 잔류오차(offset)를 제거해 준다.

2.	적분시간(integral time)을 길게 주면 적분동작이 약해진다.

3.	일반적으로 강한 적분동작이 약한 적분동작보다 폐루프(closed loop)의 안정성을 향상시킨다.

4.	공정변수에 혼입되는 잡음의 영향을 필터링하여 약화시키는 효과가 있다.

정답 : [

]
정답률 : 40%

4과목 : 공업화학

61.

질산과 황산의 혼산에 글리세린을 반응시켜 만드는 물질로 비중이 약 1.6이고 다이너마이트를 제조할 때 사용되는 것은?

1.	글리세릴 디니트레이트

2.	글리세릴 모노니트레이트

트리니트로톨루엔

니트로글리세린

정답 : [

]
정답률 : 63%

<문제 해설>
3 > TNT(트리니트로톨루엔) : 톨루엔의 니트로화
1) 폭약
2) 물에는 거의 녹지 않으나, 벤젠, 에테르에 잘 녹는다.
3) 공업용 제품은 담황색 결정형태이다.
4 > 니트로글리세린 : 글리세린의 니트로화
1) 질산 에스테르류 : 질산의 수소를 알킬기로 치환한 물질
[해설작성자 : 금쪽이]

62.

석유의 증류공정 중 원유에 다량의 황화합물이 포함되어 있을 경우 발생되는 문제점이 아닌 것은?

장치 부식

공해 유발

촉매 환원

악취 발생

정답 : [

]
정답률 : 68%

63.

95.6% 황산 100g을 40% 발연황산을 이용하여 100% 황산을 만들려고 한다. 이론적으로 필요한 발연황산의 무게(g)는?

42.4

48.9

53.6

60.2

정답 : [

]
정답률 : 40%

<문제 해설>
100 % 황산 만들기
1) 95.6% 황산에 포함된 물의 양 : 4.4g
2) H2O + SO3 → H2SO4 : 물 4.4g을 모두 황산으로 반응시키기 위한 발연황산의 양 : 48.9g
* 발연황산 : 삼산화황 SO3
[해설작성자 : 금쪽이]

발연황산 Fuming sulfuric acid, 일명 Oleum (올레움)
찐한 황산에 SO3를 용해시킨 것이다. H2S2O7이 생성된다고 하기도 한다.
공기와 접촉하면 SO3 기체가 공기중 수분과 즉시 반응해 연기처럼 날아가는것으로 보여서 fuming이라 한다.

토탈 100g이라 하면
95.6g H2SO4, 4.4g H2O ---> 물을 잘 흡수하는 황산이지만, 문제에서는 4.4g 물이 무슨 이유인지는 몰라도 남아있어서 제거하고싶다는거다. 그래서 발연황산까지 추가 SO3로 써서 물을 없애려는 상황

★ 40% 발연황산 = SO3 40 wt% + H2SO4 60 wt% ----> 40%발연황산은 40%황산용액이 아니라, H2SO4 황산용액 안에 40% SO3 삼산화황이 들어간 것.

(4.4g H2O / 18MW) = 0.244mol H2O 제거필요
0.244mol SO3 필요
0.244 mol SO3 x 80 g/mol = 19.52g SO3

40% 발연황산 용액이므로, ??? x 0.4 = 19.52g SO3
[해설작성자 : 페랄타]

64.

격막법 전해조에서 양극과 음극 용액을 다공성의 격막으로 분리하는 주된 이유로 옳은 것은?

1.	설치 비용을 절감하기 위해

2.	전류 저항을 높이기 위해

3.	부반응을 작게 하기 위해

4.	전해 속도를 증가시키기 위해

정답 : [

]
정답률 : 60%

<문제 해설>
격막법 전해조에서 양극과 음극 등등 발생하는 이온들을 격리시키는 역할을 한다.
엄한 화합물 만들어지지 않도록 막는것이다.
[해설작성자 : 페랄타]

65.

25wt% HCl 가스를 물에 흡수시켜 35wt% HCl 용액 1ton을 제조하고자 한다. 이 때 배출가스 중 미반응 HCl 가스가 0.012wt% 포함된다면 실제 사용된 25wt% HCl 가스의 양(ton)은?

0.35

1.40

3.51

7.55

정답 : [

]
정답률 : 49%

<문제 해설>
문제좀 알기쉽게 내면 좋겠다....

최종 반응은 35 wt% HCl용액 1ton ---- 0.35ton HCl
사용한 가스: 25 wt% HCl 가스 ----- 0.25 HCl, 0.75 기타
배출한 가스: 0.012 wt% HCl 가스

사용한 가스의 총질량 a ton, 배출한 가스의 HCl의 질량을 b ton이라 하면
1. 배출가스 0.012 wt% = b ton / (0.75a ton + b ton)
2. 0.35ton HCl = 0.25*a ton (사용한 HCl가스 질량) - 0.00012*b ton (빠져나간 HCl가스 질량)

연립방정식 풀면 나온다.
[해설작성자 : 페랄타]

66.

고체 MgCO₃가 부분적으로 분해되어진 계의 자유도는?

정답 : [

]
정답률 : 47%

<문제 해설>
MgCO3(s) → MgO(s) + CO2(g)

F = 2 - P + C - r - s
1) P=3 : 고체 2 기체 1 // 부분 분해이기 때문에 미반응물이 남아있음.
2) C=3
3) r=1 : 분해 반응식 1
4) s=0
[해설작성자 : 금쪽이]

67.

다음 염의 수용액을 전기분해할 때 음극에서 금속을 얻을 수 있는 것은?

KOH

K₂SO₄

NaCl

CuSO₄

정답 : [

]
정답률 : 55%

<문제 해설>
구리가 수소보다 이온화경향이 작기 때문에 그렇습니다
[해설작성자 : 금쪽이]

68.

에스테르화(esterification) 반응을 할 수 있는 반응물로 옳게 짝지어진 것은?

1.	CH₃COOC₂H₅, CH₃OH

2.	C₂H₂, CH₃COOH

3.	CH₃COOH, C₂H₅OH

4.	C₂H₅OH, CH₃CONH₂

정답 : [

]
정답률 : 58%

<문제 해설>
에스테르화 반응 : 유기화합물의 분자 내에 에스터기(-COO-)를 도입시키는 반응
산(R-COOH) + 알코올 (R'-OH) ↔ R-COO-R' + H2O
[해설작성자 : 금쪽이]

4번의 -CONH2 구조에서 NH2가 떨어져 나가려면, 매우 강력한 조건이 필요하다.
=O 카보닐이 있다고 다 esterification 되는게 아니다.
[해설작성자 : 페랄타]

69.

니트릴 이온(NO₂⁺)을 생성하는 중요 인자로 밝혀진 것과 가장 거리가 먼 것은?

C₂H₅ONO₂

N₂O₄

HNO₃

N₂O₅

정답 : [

]
정답률 : 34%

<문제 해설>
니트릴 이온을 생성하는 중요 인자 = 니트로화제
예) 질산, N2O4, N2O5, KNO3, NaNO3
[해설작성자 : 금쪽이]

70.

접촉식 황산제조와 관계가 먼 것은?

백금 촉매 사용

2.	V₂O₅ 촉매 사용

3.	SO₃ 가스를 황산에 흡수시킴

4.	SO₃ 가스를 물에 흡수시킴

정답 : [

]
정답률 : 52%

<문제 해설>
바로 물에다가 흡수시키면 폭발적으로 반응해서 위험하다. 한번쯤 반응하는 영상을 유투부에서 봐두고 각인시키자.
제조할때는 농축확산에 흡수시킨 다음 희석해서 최종 황산으로 써먹는다.
[해설작성자 : 페랄타]

71.

아닐린을 Na₂Cr₂O₇을 산화제로 황산용액 중에서 저온(5℃)에서 산화시켜 얻을 수 있는 생성물은?

벤조퀴논

아조벤젠

니트로벤젠

니트로페놀

정답 : [

]
정답률 : 55%

72.

고분자 합성에 의하여 생성되는 범용 수지 중 부가 반응에 의하여 얻는 수지가 아닌 것은?

정답 : [

]
정답률 : 47%

<문제 해설>
첨가중합 =부가중합
: 이중결합을 가진 화합물이 첨가반응에 의해 중합체를 만드는 중합반응
2 > 폴리에틸렌 (단위체 : 에틸렌)
3 > 폴리염화비닐(PVC) (단위체 : 염화비닐)
4 > 폴리스티렌(PS) (단위체 : 스티렌)
[해설작성자 : 금쪽이]

73.

융점이 327℃이며, 이 온도 이하에서는 용매가공이 불가능할 정도로 매우 우수한 내약품성이 지니고 있어 화학공정기계의 부식방지용 내식재료로 많이 응용되고 있는 고분자 재료는?

1.	폴리테트라 플로로에틸렌

폴리카보네이트

폴리이미드

폴리에틸렌

정답 : [

]
정답률 : 48%

<문제 해설>
폴리테트라 플로로에틸렌(테프론)은 부식방지용 내식재료입니다.
[해설작성자 : 같은 화공기사]

74.

수성가스로부터 인조석유를 만드는 합성법으로 옳은 것은?

1.	Williamson 법

2.	Kolbe-Schmitt법

3.	Fischer-Tropsch법

Hoffman법

정답 : [

]
정답률 : 62%

<문제 해설>
3 > Fischer-Tropsch법 : 촉매를 사용하여 일산화탄소를 수소화하여 인공석유를 얻는 합성법
[해설작성자 : 금쪽이]

75.

진성 반도체(intrinsic semiconductor)에 대한 설명 중 틀린 것은?

1.	전자와 hole쌍에 의해서만 전도가 일어난다.

2.	Fermi 준위가 band gap내의 valence band 부근에 형성된다.

3.	결정 내에 불순물이나 결함이 거의 없는 화학양론적 도체를 이룬다.

4.	낮은 온도에서는 부도체와 같지만 높은 온도에서는 도체와 같이 거동한다.

정답 : [

]
정답률 : 42%

<문제 해설>
진성 반도체는 순수한 반도체 물질로, n형 p형처럼 불순물 도핑 없이도 전도 특성을 갖는다.
Band gap이란 에너지 영역 사이 비어있는 갭 공간을 말한다. Valence band ~ gap ~ Conduction band
Fermi 준위란 전자의 에너지 기준점중 하나라고 생각하면 될것같다.
진성 반도체의 경우 이 준위의 중간이다. n형은 conduction band와 가깝고 p형은 Valence band와 가깝다.
[해설작성자 : 페랄타]

76.

염화수소 가스의 합성에 있어서 폭발이 일어나지 않도록 주의하여야 할 사항이 아닌 것은?

1.	공기와 같은 불활성 가스로 염소가스를 묽게 한다.

2.	석영괘, 자기괘 등 반응완화 촉매를 사용한다.

3.	생성된 염화수소 가스를 냉각 시킨다.

4.	수소가스를 과잉으로 사용하여 염소가스를 미반응 상태가 안되도록 한다.

정답 : [

]
정답률 : 50%

77.

다음 중 고옥탄가의 가솔린을 제조하기 위한 공정은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

접촉개질

알킬화 반응

수증기분해

중합반응

정답 : [

]
정답률 : 24%

<문제 해설>
아래와 같은 오류 신고가 있었습니다.
여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다.
추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다.
참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다.

[오류 신고 내용]
최종정답 1,2번으로 되었습니다.
[에듀윌 p.1421]
[해설작성자 : 포기함]

[관리자 입니다.
문제지 사진원본 확인해 봤는데
확정답안은 2번 하나만 인정되었습니다.
그외 다른 문제집 확인 가능한분 계시면 확인 부탁 드립니다.
신고시 출판사명까지 기제 부탁 드립니다.]

[추가 오류 신고]
이 기출문제를 풀이한 내용은 아니지만,

정나나의 화공기사 필기 1권 P.153 52번

Q. 옥탄가가 낮은 나프타를 고옥탄가의 가솔린으로 변화시키는 공정을 무엇이라고 하는가?
A. 4. 개질공정
해설. "접촉개질법" : 옥탄가가 낮은 가솔린, 나프타 등을 촉매를 이용하여 방향족 탄화수소나 이소파라핀을 많이 함유하는 개질 가솔린으로 전환하는 공정.

이라고 기재되어 있습니다. 1번도 맞을 것 같네요 : )
[해설작성자 : 금쪽이]

78.

솔베이법에서 암모니아는 증류탑에서 회수된다. 이 때 쓰이는 조작 중 옳은 것은?

1.	Ca(OH)₂를 가한다.

2.	Ba(OH)₂를 가한다.

3.	가열 조작만 한다.

4.	NaCl을 가한다.

정답 : [

]
정답률 : 57%

79.

가성소다(NaOH)를 만드는 방법 중 격막법과 수은법을 비교한 것으로 옳은 것은?

1.	격막법에서는 막이 파손될 때에 폭발이 일어날 위험이 없다.

2.	제품의 가성소다 품질은 격막법보다 수은법이 좋다.

3.	수은법에서는 고동도를 만들기 위해서 많은 증기가 필요하기 때문에 보일러용 연료가 많이 필요하다.

4.	전류 밀도에 있어서 격막법은 수은법의 5∼6배가 된다.

정답 : [

]
정답률 : 60%

80.

아래와 같은 장/단점을 갖는 중합반응공정으로 옳은 것은?

괴상중합

용액중합

현탁중합

유화중합

정답 : [

]
정답률 : 44%

81.

압력이 일정하게 유지되는 회분식 반응기에서 초기에 A물질 80%를 포함하는 반응혼합물의 체적이 3분 동안에 20% 감소한다고 한다. 이 기상반응이 2A→R 형태의 1차 반응으로 될 때 A 물질의 소멸에 대한 속도상수(min^-1)는?

-0.135

0.135

0.323

0.231

정답 : [

]
정답률 : 23%

82.

인 액상반응에 대한 25℃에서의 평형상수(K₂₉₈)는 300이고 반응열( △Hr)은 -18000cal/mol 일 때, 75℃에서 평형 전환율은?

55%

69%

79%

93%

정답 : [

]
정답률 : 39%

83.

화학반응에서 lnk와 1/T 사이의 관계를 옳게 나타낸 그래프는?（단, k:반응속도 상수, T:온도를 나타내며, 활성화 에너지는 양수이다.)

정답 : [

]
정답률 : 67%

84.

반응물 A가 단일 혼합흐름반응기에서 1차 반응으로 80%의 전환율을 얻고 있다. 기존의 반응기와 동일한 크기의 반응기를 직렬로 하나 더 연결하고자 한다. 현재의 처리속도와 동일하게 유지할 때 추가되는 반응기로 인해 변화되는 반응물의 전환율은?

0.90

0.93

0.96

0.99

정답 : [

]
정답률 : 49%

85.

A→2R인 기체상 반응은 기초반응(elementary reaction)이다. 이 반응이 순수한 A로 채워진 부피가 일정한 회분식 반응기에서 일어날 때 10분 반응 후 전환율이 80%이었다. 이 반응을 순수한 A를 사용하며 공간시간이 10분인 혼합흐름 반응기에서 일으킬 경우 A의 전환율은?

91.5%

80.5%

65.5%

51.5%

정답 : [

]
정답률 : 25%

86.

C_AO=1, C_RO=C_SO=0, A→R↔S, k₁=k₂=k_-2일 때, 시간이 충분히 지나 반응이 평형에 이르렀을 때 농도의 관계로 옳은 것은?

C_A=C_R

C_A=C_S

C_R=C_S

4.	C_A≠C_R≠C_S

정답 : [

]
정답률 : 62%

87.

어떤 반응의 반응속도와 전환율의 상관관계가 아래의 그래프와 같다. 이 반응을 상업화 한다고 할 때 더 경제적인 반응기는? (단, 반응기의 유지보수 비용은 같으며, 설치비를 포함한 가격은 반응기 부피에만 의존한다고 가정한다.)

플러그흐름반응기

혼합흐름반응기

3.	어느 것이나 상관없음

4.	플러그흐름반응기와 혼합흐름반응기를 연속으로 연결

정답 : [

]
정답률 : 50%

88.

정용 회분식 반응기에서 비가역 0차 반응이 완결되는데 필요한 반응 시간에 대한 설명으로 옳은 것은?

1.	초기 농도의 역수와 같다.

2.	반응속도 정수의 역수와 같다.

3.	초기 농도를 반응속도 정수로 나눈 값과 같다.

4.	초기 농도에 반응속도 정수를 곱한 값과 같다.

정답 : [

]
정답률 : 63%

89.

어떤 반응의 속도상수가 25℃일 때 3.46×10^-5s 이고 65℃ 일 때 4.87×10^-3s^-1이다. 이 반응의 활성화 에너지(kcal/mol)는?

10.75

24.75

213

399

정답 : [

]
정답률 : 62%

<문제 해설>
아래와 같은 오류 신고가 있었습니다.
여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다.
추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다.
참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다.

[오류 신고 내용]
48.87인것 같습니다

[관리자 입니다.
문제지 사진원본 확인해 봤는데 4.87입니다.
다른 문제집 확인 가능한분 계시면 확인 부탁 드립니다.
신고시 출판사명까지 기제 부탁 드립니다.]

90.

공간시간(space time)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1.	한 반응기 부피만큼의 반응물을 처리하느데 필요한 시간을 말한다.

2.	반응물이 단위부피의 반응기를 통과하는데 필요한 시간을 말한다.

3.	단위 시간에 처리할 수 있는 원료의 몰수를 말한다.

4.	단위사간에 처리할 수 있는 원료의 반응기 부피의 배수를 말한다.

정답 : [

]
정답률 : 59%

91.

어떤 단일성분 물질의 분해반응은 1차 반응이며 정용 회분식 반응기에서 99%까지 분해하는데 6646초가 소요되었을 때, 30%까지 분해하는데 소요되는 시간(s)는?

515

540

720

813

정답 : [

]
정답률 : 58%

92.

화학반응속도의 정의 또는 각 관계식의 표현 중 틀린 것은?

1.	단위시간과 유체의 단위체적(V)당 생성된 물질의 몰수(r_i)

2.	단위시간과 고체의 단위질량(W)당 생성된 물질의 몰수(r_i)

3.	단위시간과 고체의 단위표면적(S)당 생성된 물질의 몰수(r_i)

4.	r_i/V=r_i/W=r_i/S

정답 : [

]
정답률 : 48%

<문제 해설>
4. Vri=Wri=Sri
[해설작성자 : 킹상]

93.

회분반응기(batch reactor)의 일반적인 특성에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

1.	일반적으로 소량 생산에 적합하다.

2.	단위 생산량당 인건비와 취급비가 적게 드는 장점이 있다.

3.	연속조작이 용이하지 않은 공정에 사용된다.

4.	하나의 장치에서 여러 종류의 제품을 생산하는데 적합하다.

정답 : [

]
정답률 : 59%

94.

반응차수가 1차인 반응의 반응물 A를 공간시간(space time)이 같은 보기의 반응기에서 반응을 진행시킬 때, 반응기 부피 관점에서 가장 유리한 반응기는?

혼합흐름반응기

플러그흐름반응기

3.	플러그흐름반응기와 혼합흐름반응기의 직렬 연결

4.	전환율에 따라 다르다.

정답 : [

]
정답률 : 48%

<문제 해설>
n > 0에 대해 CSTR의 크기는 PFR보다 크다. 이 부피비는 반응차수가 증가할수록 커진다.
[해설작성자 : 금쪽이]

95.

적당한 조건에서 A는 다음과 같이 분해되고 원료 A의 유입속도가 100L/h일 때 R의 농도를 최대로 하는 플러그 흐름 반응기의 부피(L)는? (단, k₁=0.2/min, k₂=0.2/min, C_AO=1mol/L, C_RO=C_SO=0 이다.)

5.33

6.33

7.33

8.33

정답 : [

]
정답률 : 27%

96.

액상 반응물 A가 다음과 같이 반응할 때 원하는 물질 R의 순간수율 을 옳게 나타낸 것은?

정답 : [

]
정답률 : 36%

97.

다음과 같은 두 일차 병렬반응이 일정한 온도의 회분식 반응기에서 진행 되었다. 반응시간이 1000초 일 때 반응물 A가 90% 분해되어 생성물은 R이 S보다 10배 생성되었다. 반응 초기에 R과 S의 농도를 0으로 할 때 k₁, k₂ k₁/k₂ 는?

1.	k₁=0.131/min, k₂=6.57×10^-3/min, k₁/k₂=20

2.	k₁=0.046/min, k₂=2.19×10^-3/min, k₁/k₂=21

3.	k₁=0.131/min, k₂=11.9×10^-3/min, k₁/k₂=11

4.	k₁=0.046/min, k₂=4.18×10^-3/min, k₁/k₂=11

정답 : [

]
정답률 : 54%

98.

어떤 기체 A가 분해되는 단일성분의 비가역 반응에서 A의 초기농도가 340mol/L인 경우 반감기가 100초 이고, A 기체의 초기농도가 288mol/L 인 경우 반감기가 140초라면 이 반응의 반응차수는?

0차

1차

2차

3차

정답 : [

]
정답률 : 35%

99.

순환비가 R=4인 순환식 반응기가 있다. 순수한 공급물에서의 초기 전환율이 0 일 때, 반응기 출구의 전환율이 0.9이다. 이 때 반응기 입구에서의 전환율은?

0.72

0.77

0.80

0.82

정답 : [

]
정답률 : 44%

100.

다음과 같은 균일계 액상 등온반응을 혼합반응기에서 A의 전환율 90%, R의 총괄수율 0.75로 진행시켰다면, 반응기를 나오는 R의 농도(mol/L)는? (단, 초기농도는 C_AO=10mol/L, C_RO=C_SO=0 이다.)

0.675

0.75

6.75

7.50

정답 : [

]
정답률 : 39%

<문제 해설>
총괄수율 공식 사용
총괄수율 Yr = Cr/(Cao-Ca) = 0.75
Cr/(CaoXa) = 0.75
∴ Cr = 0.75*10*0.9 = 6.75
[해설작성자 : 여누]

정 답 지

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화공기사(구) 필기 기출문제(해설) 및 CBT 2020년06월06일을 이용해 주셔서 감사합니다.
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