연도별 풀이 오답노트 별표문제

화공기사(구) (2021년05월15日 기출문제)

1과목 : 화공열역학

벤젠과 톨루엔으로 이루어진 용액이 기상과 액상으로 평형을 이루고 있을 때 이 계에 대한 자유도는?

어떤 화학반응에서 평형상수 K의 온도에 대한 미분계수가 다음과 같이 표시된다. 이 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

다음 설명 중 맞는 표현은? (단, 하첨자 i(_i): i성분, 상첨자 sat(^sat): 포화, Hat(＾): 혼합물, f: 퓨개시티, ϕ: 퓨개시티 계수, P: 증기압, x: 용액의 몰분율을 의미한다.)

냉동용량이 18000 Btu/hr인 냉동기의 성능계수 성능계수(Coefficient of performance; w)가 4.5일 때 응축기에서 방출되는 열량(Btu/hr)은?

2성분계 혼합물이 기-액 상평형을 이루고 압력과 기상조성이 주어졌을 때 압력과 액상조성을 계산하는 방법을 "DEW P"라 정의할 때, DEW P에 포함될 필요가 없는 식은? (단, A, B, C는 상수이다.)

등엔트로피 과정이라고 할 수 있는 것은?

어떤 물질의 정압 비열이 아래와 같다. 이 물질 1kg이 1atm의 일정한 압력하에 0°C에서 200°C로 될 때 필요한 열량(kcal)은? (단, 이상기체이고 가역적이라 가정한다.)

초임계 유체(Supercritical fluid) 영역의 특징으로 틀린 것은?

반데르발스(Van der Waals) 식으로 해석할 수 있는 실제 기체에 대하여

이성분혼합물에 대한 깁스 두헴(Gibbs-Duhem)식에 속하지 않는 것은? (단, γ는 활성도계수(activity coefficient), μ는 화학포텐셜, x는 몰분율이고 온도와 압력은 일정하다.)

오토기관(Otto cycle)의 열효율을 옳게 나타낸 식은? (단, r는 압축비, γ는 비열비이다.)

공기표준 디젤 사이클의 P-V선도는?

어떤 이상기체의 정적열용량이 1.5R일 때, 정압열용량은?

기체 1mole이 0°C, 1atm에서 10atm으로 가역압축되었다. 압축 공정 중 압축 후의 온도가 높은 순으로 배열된 것은? (단, 이 기체는 단원자 분자이며, 이상기체로 가정한다.)

열역학 기초에 관한 내용으로 옳은 것은?

800kPa, 240℃의 과열수증기가 노즐을 통하여 150kPa까지 가역적으로 단열팽창될 때, 노즐출구에서 상태는? (단, 800kPa. 240℃에서 과열수증기의 엔트로피는 6.9976kJ/kg·K이고 150kPa에서 포화액체(물)와 포화수증기의 엔트로피는 각각 1.4336kJ/kg·K와 7.2234kJ/kg·K이다.)

열역학 제2법칙의 수학적 표현은?

기체에 대한 설명 중 옳은 것은?

고립계의 평형 조건을 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, 기호는 각각 G: 깁스(Gibbs) 에너지, N: 몰수, H: 엔탈피, S: 엔트로피, U: 내부에너지, V: 부피를 의미한다.)

일정온도와 일정압력에서 일어나는 화학반응의 평형판정기준을 옳게 표현한 식은? (단, 하첨자 tot는 총변화량을 의미한다.)

2과목 : 단위조작 및 화학공업양론

다음 중 차원이 다른 하나는?

미분수지 (differential balance)의 개념에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

결정화시키는 방법이 아닌 것은?

25°C 에서 정용반응열(△Hv)이 -326.1kcal일 때 같은 온도에서 정압반응열(△Hp; kcal)는?

어떤 기체의 임계압력이 2.9atm이고, 반응기내의 계기압력이 30psig였다면 환산압력은?

탄산칼슘 200kg을 완전히 하소(煆燒; calcination)시켜 생성된 건조 탄산가스의 25°C, 740mmHg에서의 용적(m³)은? (단, 탄산칼슘의 분자량은 100g/mol이고, 이상기체로 간주한다.)

어떤 실린더 내에 기체 I, II, III, IV가 각각 1mol씩 들어있다. 각 기체의 Van der Waals ((P+a/V²)(V-b)=RT) 상수 a와 b가 다음 표와 같고, 각 기체에서의 기체분자 자체의 부피에 의한 영향 차이는 미미하다고 할 때, 80°C에서 분압이 가장 작은 기체는? (단, a의 단위는 atm·(cm³/mol)²이고, b의 단위는 cm³/mol이다.)

25℃ 1atm 벤젠 1mol의 완전연소 시 생성된 물질이 다시 25°C, 1atm으로 되돌아올 때 3241 kJ/mol의 열을 방출한다. 이때, 벤젠 3mol의 표준생성열(kJ)은? (단, 이산화탄소와 물의 표준생성엔탈피는 각각 -394, -284kJ/mol이다.)

포도당(C₆H₁₂O₆) 4.5g이 녹아 있는 용액 1L와 소금물을 반투막을 사이에 두고 방치해 두었더니 두 용액의 농도 변화가 일어나지 않았다. 이 때 소금의 L당 용해량(g)은? (단, 소금물의 소금은 완전히 전리했다.)

500mL 용액에 10g NaOH가 들어있을 때 N농도는?

어떤 증발관에 1wt%의 용질을 가진 70℃ 용액을 20000kg/h로 공급하여 용질의 농도를 4wt%까지 농축하려 할 때 증발관이 증발시켜야할 용매의 증기량(kg/h)은?

건조 특성곡선에서 항율 건조기간으로부터 감율 건조기간으로 바뀔 때의 함수율은?

어느 공장의 폐가스는 공기 1L당 0.08g의 SO₂를 포함한다. SO₂의 함량을 줄이고자 공기 1L에 대하여 순수한 물 2kg의 비율로 연속 향류 접촉(continuous counter current contact) 시켰더니 SO₂의 함량이 1/10로 감소하였다. 이 때 물에 흡수된 SO₂ 함량은?

2성분 혼합물의 액·액 추출에서 평형관계를 나타내는데 필요한 자유도의 수는?

열전도도에 관한 설명 중 틀린 것은?

1기압, 300℃에서 과열수증기의 엔탈피(kcal/kg)는? (단, 1기압에서 증발잠열은 539kcal/kg, 수증기의 평균비열은 0.45kcal/kg⋅℃이다.)

일반적으로 교반조작의 목적이 될 수 없는 것은?

벤젠과 톨루엔의 혼합물을 비점, 액상으로 증류탑에 공급한다. 공급, 탑상, 탑저의 벤젠 농도가 각각 45, 92, 10wt%, 증류탑의 환류비가 2.2이고 탑상 제품이 23688.38kg/h로 생산될 때 탑 상부에서 나오는 증기의 양(kmol/h)은?

비중이 0.7인 액체를 0.2m³/s의 속도로 수송하기 위해 기계적 일이 5.2kgf·m/kg만큼 액체에 주어지기 위한 펌프의 필요 동력(HP)은? (단, 전효율은 0.7이다.)

나머지 셋과 서로 다른 단위를 갖는 것은?

3과목 : 공정제어

피드백 제어계의 총괄 전달함수는?

2차계 공정의 동특성을 가지는 공정에 계단입력이 가해졌을 때 응답 특성에 대한 설명 중 옳은 것은?

다음의 공정 중 임펄스 입력이 가해졌을 때 진동특성을 가지며 불안정한 출력을 가지는 것은?

시정수가 0.1분이며 이득이 1인 1차 공정의 특성을 지닌 온도계가 90°C로 정상상태에 있다. 특정 시간(t=0)에 이 온도계를 100℃인 곳에 옮겼을 때, 온도계가 98°C를 가리키는 데 걸리는 시간(분)은? (단, 온도계는 단위계단응답을 보인다고 가정한다.)

Reset windup 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

다음 공정의 단위 임펄스응답은?

어떤 제어계의 Nyquist 선도가 아래와 같을 때, 이 제어계의 이득여유(gain margin)를 1.7로 할 경우 비례이득은?

비례-미분제어 장치의 전달함수 형태를 옳게 나타낸 것은? (단, K는 이득, τ는 시간정수이다.)

의 라플라스 변환을 갖는 함수 f(t)에 대하여 f(0)를 구하는데 이용할 수 있는 이론과 f(0)의 값으로 옳은 것은?

주파수 응답의 위상각이 0°와 90° 사이인 제어기는?

전달함수가

인 공정에 대한 결과가 아래와 같을 때, K, τ, θ의 값은?

되먹임제어에 관한 설명으로 옳은 것은?

블록선도 (a)와 (b)가 등가이기 위한 m의 값은?

를 상태함수 형태 dx/dt=Ax+Bu 로 나타낼 경우 A와 B는?

아래와 같은 블록 다이어그램의 총괄전달함수(overall transfer function)는?

Routh법에 의한 제어계의 안정성 판별조건과 관계없는 것은?

제어루프를 구성하는 기본 hardware를 주요 기능별로 분류하면?

특성방정식이

과 같이 주어지는 시스템에서 제어기(G_c)로 비례제어기를 이용할 경우 진동응답이 예상되는 경우는?

)을 P형 제어기로 제어한다. 공정 운전에 따라 양수 τ는 바뀐다고 할 때, 어떠한 τ에 대하여도 안정을 유지하는 P형 제어기 이득(K_c)의 범위는?

이상적인 PID 제어기를 실용하기 위한 변형 중 적절하지 않은 것은? (단, K_c는 비례이득, τ는 시간상수를 의미하며 하첨자 _I와 _D는 각각 적분과 미분 제어기를 의미한다.)

4과목 : 공업화학

포화식염수에 직류를 통과시켜 수산화나트륨을 제조할 때 환원이 일어나는 음극에서 생성되는 기체는?

벤젠 유도체 중 니트로화 과정에서 meta 배향성을 갖는 것은?

양쪽성 물질에 대한 설명으로 옳은 것은?

다니엘 전지(Daniel Cell)를 사용하여 전자기기를 작동시킬 때 측정한 전압(방전 전압)과 충전 시 전지에 인가하는 전압(충전 전압)에 대한 관계와 그 설명으로 옳은 것은?

H₂와 Cl₂를 직접 결합시키는 합성염화수소의 제법에서는 활성화된 분자가 연쇄를 이루기 때문에 반응이 폭발적으로 진행된다. 실제 조작에서 폭발을 막기 위해 행하는 조치는?

질소와 수소를 원료로 암모니아를 합성하는 반응에서 암모니아의 생성을 방해하는 조건은?

황산 제조공업에서의 바나듐 촉매 작용기구로서 가장 거리가 먼 것은?

불순물을 제거하는 석유정제공정이 아닌 것은?

공업적으로 인산을 제조하는 방법 중 인광석의 산분해법에 주로 사용되는 산은?

열가소성 수지에 해당하는 것은?

반도체 제조공정 중 원하는 형태로 패턴이 형성된 표면에서 원하는 부분을 화학반응 또는 물리적 과정을 통해 제거하는 공정은?

순도 77% 아염소산나트륨(NaClO₂) 제품 중 당량 유효염소 함량(%)은? (단, Na. Cl의 원자량은 각각 23, 35.5g/mol이다.)

다음 중 옥탄가가 가장 낮은 것은?

폴리카보네이트의 합성방법은?

1기압에서의 HCl, HNO₃, H₂O의 ternary plot과 공비점 및 용액 A와 B가 아래와 같을 때 틀린 설명은?

석유 유분을 냉각하였을 때, 파라핀 왁스 등이 석출되기 시작하는 온도를 나타내는 용어는?

아미드(Amide)를 이루는 핵심 결합은?

페놀(phenol)의 공업적 합성법이 아닌 것은?

어떤 유지 2g속에 들어 있는 유리지방산을 중화시키는데 KOH가 200mg 사용되었다. 이 시료의 산가(acid value)는?

요소비료를 합성하는데 필요한 CO₂의 원료로 석회석(탄산칼슘 함량 85wt%)을 사용하고자 한다. 요소비료 1ton을 합성하기 위해 필요한 석회석의 양(ton)은? (단, Ca의 원자량은 40g/mol이다.)

5과목 : 반응공학

부피가 2L인 액상혼합반응기로 농도가 0.1mol/L인 반응물이 1L/min 속도로 공급된다. 공급한 반응물의 출구농도가 0.01 mol/L일 때, 반응물 기준 반응속도(mol/L·min)는?

일정한 온도로 조작되고 있는 순환비가 3인 순환 플러그흐름반응기에서 1차 액체반응(A→R)이 40%까지 전화되었다. 만일 반응계의 순환류를 폐쇄시켰을 경우 변경되는 전화율(%)은? (단, 다른 조건은 그대로 유지한다.)

비가역반응(A+B→AB)의 반응속도식이 아래와 같을 때, 이 반응의 예상되는 메커니즘은? (단, k_는 역반응속도상수이고 '*'표시는 중간체를 의미한다.)

다음 그림은 기초적 가역 반응에 대한 농도 시간 그래프이다. 그래프의 의미를 가장 잘 나타낸 것은? (단, 반응방향 위 숫자는 상대적 반응속도 비율을 의미한다.)

반응속도가 0.005CA²mol/cm³·min으로 주어진 어떤 반응의 속도상수(L/mol·h)는?

Michaelis-Merten 반응(S → P, 효소반응)의 속도식은? (단, E₀는 효소, '[ ]'은 각 성분의 농도, k_m는 Michaelis-Menten 상수, V_max는 효소농도에 대한 최대 반응속도를 의미한다.)

평형 전화율에 미치는 압력과 비활성 물질의 역할에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

(CH₃)₂O→CH₄+CO+H₂ 기상반응이 1atm, 550°C의 CSTR에서 진행될 때 (CH₃)₂O의 전화율이 20%될 때의 공간시간(s)은? (단, 속도상수는 4.50 x 10^-3s^-1이다.)

액상 순환반응(A→P, 1차)의 순환율이 ∞일 때 총괄전화율의 변화 경향으로 옳은 것은?

순수한 기체 반응물 A가 2L/s의 속도로 등온혼합반응기에 유입되어 분해반응(A→3B)이 일어나고 있다. 반응기의 부피는 1L이고 전화율은 50%이며, 반응기로부터 유출되는 반응물의 속도는 4L/s일 때, 반응물의 평균체류시간(s)은?

공간시간이 5min으로 같은 혼합 흐름 반응기 (MFR)와 플러그 흐름 반응기(PFR)를 그림과 같이 직렬로 연결시켜 반응물 A를 분해시킨다. A물질의 액상 분해반응 속도식이 아래와 같고 첫 번째 반응기로 들어가는 A의 농도가 1mol/L면 반응 후 둘째 반응기에서 나가는 A물질의 농도(mol/L)는?

비가역 1차 반응(A→P)에서 A의 전화율(X_A)에 관한 식으로 옳은 것은? (단, C, F, N은 각각 농도, 유량, 몰수를, 하첨자 0(₀)은 초기상태를 의미한다.)

균일계 액상반응이 회분식반응기에서 등온으로 진행되고, 반응물의 20%가 반응하여 없어지는데 필요한 시간이 초기농도 0.2mol/L, 0.4mol/L, 0.8mol/L일 때 모두 25분이었다면, 이 반응의 차수는?

단일 이상형 반응기(single ideal reactor)에 해당하지 않는 것은?

액상반응이 아래와 같이 병렬반응으로 진행될 때, R을 많이 얻고 S를 적게 얻기 위한 A와 B의 농도는?

A→R인 액상반응의 속도식이 아래와 같을 때, 이 반응을 순환비가 2인 순환반응기에서 A의 출구농도가 0.5mol/L가 되도록 운영하기 위한 순환반응기의 공간시간(τ; h)은? (단, A는 1mol/L로 공급된다.)

밀도 변화가 없는 균일계 비가역 0차 반응(A→R)이 어떤 혼합반응기에서 전화율 90%로 진행될 때, A의 공급속도를 2배로 증가시켰을 때의 결과로 옳은 것은?

A와 B의 기상 등온반응이 아래와 같이 병렬반응일 경우 D에 대한 선택도를 향상시킬 수 있는 조건이 아닌 것은?

플러그흐름반응기에서 순수한 A가 공급되어 아래와 같은 비가역 병렬 액상반응이 A의 전화율 90%로 진행된다. A의 초기농도가 10mol/L일 경우 반응기를 나오는 R의 농도(mol/L)는?

회분식반응기에서 A의 분해반응을 50℃ 등온으로 진행시켜 얻는 데이터가 아래와 같을 때, 이 반응의 반응속도식은? (단, C_A는 A물질의 농도, t는 반응시간을 의미한다.)

연도별