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공학&기술/화공기사114

van’t Hoff equation. 평형상수의 온도의존성 van’t Hoff equation. 평형상수의 온도의존성 화학반응의 평형상수 K의 정의로부터 다음의 관계식을 얻을 수 있을 때, 이 관계식에 대한 설명 중 틀린 것은? ① 온도에 대한 평형상수의 변화를 나타낸다. ② 발열반응에서는 온도가 증가하면 평형상수가 감소함을 보여준다. ③ 주어진 온도구간에서 △H° 가 일정하면 lnK를 T의 함수로 표시했을 때 직선의 기울기가 △H°/R 이다. ④ 화학반응의 △H°를 구하는데 사용할 수 있다. --------------------------------------------------- ① 반트호프 식 = 평형상수의 온도의존성 ② dlnK / dT = ΔH° / RT^2 에서, ( 참고 https://ywpop.tistory.com/24320 ) ΔH° < 0 (.. 2023. 8. 12.
Gibbs Phase Rule. 수증기와 질소의 혼합기체가 물과 평형에 있을 때 자유도 Gibbs Phase Rule. 수증기와 질소의 혼합기체가 물과 평형에 있을 때 자유도 mixture of water vapor and nitrogen gas in equilibrium with water 수증기와 질소의 혼합기체가 물과 평형에 있을 때 자유도는? ① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3 --------------------------------------------------- 깁스의 상률. Gibbs Phase Rule F = C – P + 2 ( 참고 https://ywpop.tistory.com/24267 ) > H2O, N2 이므로, C = 2 > 기체, 액체 이므로, P = 2 F = 2 – 2 + 2 = 2 답: ③ 2 [키워드] 용액 평형 계의 자유도 기준, 깁스의 상률 기준, 자유도 .. 2023. 8. 11.
372℃, 100 atm에서 수증기 1 mol의 부피(L) 372℃, 100 atm에서 수증기 1 mol의 부피(L) 372℃, 100 atm에서의 수증기부피(L/mol)는? (단, 수증기는 이상기체라 가정한다.) ① 0.229 ② 0.329 ③ 0.429 ④ 0.529 --------------------------------------------------- L/mol = L / 1 mol = 단위몰당 부피 = 1몰당 부피 ( 참고 https://ywpop.tistory.com/7892 ) PV = nRT 이므로, ( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 ) V = nRT / P = (1) (0.08206) (273.15 + 372) / (100) = 0.529 L 답: ④ 0.529 [키워드] 단위몰당 기준, 1몰당 기준, 단위몰당 .. 2023. 8. 11.
이상기체의 열용량에 대한 설명으로 옳은 것. 압력에 무관 이상기체의 열용량에 대한 설명으로 옳은 것. 압력에 무관 이상기체의 열용량에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 이상기체의 열용량은 상태함수이다. ② 이상기체의 열용량은 온도에 무관하다. ③ 이상기체의 열용량은 압력에 무관하다. ④ 모든 이상기체는 같은 값의 열용량을 갖는다. --------------------------------------------------- ▶ 모든 물질은 열을 가하면 온도가 변하지만, 일정량의 열에 의해 발생하는 온도 변화는 물질마다 모두 다르다. ---> 열용량 개념 필요 ▶ 열용량(C)의 정의 > 계(=물질)에 가해진 열(q)과 그 온도상승(ΔT)과의 비 C = q / ΔT ( 참고 https://ywpop.tistory.com/2897 ) 온도는 상태함수이지만, 열이 경로함수.. 2023. 8. 11.
Raoult의 법칙. 아세톤 니트로메탄 이성분계 기액평형 Raoult의 법칙. 아세톤 니트로메탄 이성분계 기액평형 일정온도 80℃에서 라울(Raoilt)의 법칙에 근사적으로 일치하는 아세톤과 니트로메탄 이성분계가 기액평형을 이루고 있다. 아세톤의 액상 몰분율이 0.4 일 때 아세톤의 기체상 몰분율은? (단, 80℃에서 순수 아세톤과 니트로메탄의 증기압은 각각 195.75, 50.32 kPa 이다.) ① 0.85 ② 0.72 ③ 0.28 ④ 0.15 --------------------------------------------------- 라울(Raoult)의 법칙 P_용액 = X_용매 × P°_용매 ( 참고 https://ywpop.tistory.com/2646 ) 기체 혼합물 중 아세톤 증기의 분압 = 0.4 × 195.75 kPa = 78.3 kPa 기체.. 2023. 8. 11.
반감기 363 mmHg일 때 410 s, 169 mmHg일 때 880 s, 반응차수 반감기 363 mmHg일 때 410 s, 169 mmHg일 때 880 s, 반응차수 CH3CHO 증기를 정용 회분식반응기에서 518℃로 열분해한 결과 반감기는 초기압력이 363 mmHg일 때 410 s, 169 mmHg일 때 880 s 이였다면, 이 반응의 반응차수는? ① 0차 ② 1차 ③ 2차 ④ 3차 --------------------------------------------------- 거의 대부분의 반응은 1차 아니면 2차이다. 1차 반응의 반감기는 초기농도(또는 초기압력)와 무관하므로, ( 참고 https://ywpop.tistory.com/26 ) 1차 반응은 아니다. 2차 반응의 반감기는 초기농도에 반비례하므로, ( 참고 https://ywpop.tistory.com/25 ) 2차 반응인.. 2023. 8. 10.
속도상수 25℃ 3.46×10-5 s-1, 65℃ 4.91×10-3 s-1 활성화에너지 속도상수 25℃ 3.46×10-5 s-1, 65℃ 4.91×10-3 s-1 활성화에너지 어떤 반응의 속도상수가 25℃에서 3.46×10-5 s-1 이며 65℃에서는 4.91×10-3 s-1 이였다면, 이 반응의 활성화 에너지(kcal/mol)는? ① 49.6 ② 37.2 ③ 24.8 ④ 12.4 --------------------------------------------------- 아레니우스 식. 속도 상수의 온도 의존성 ln(k_2 / k_1) = Ea/R (1/T_1 – 1/T_2) ( R = 1.987 cal/mol•K ) ( 참고 https://ywpop.tistory.com/7288 ) > T_1 = 25 + 273 = 298 K, k_1 = 3.46×10^(-5) /s > T_2 = 65.. 2023. 8. 10.
삼산화황 1 kmol 생산에 필요한 공기의 최소량(Sm3) 삼산화황 1 kmol 생산에 필요한 공기의 최소량(Sm3) 접촉식 황산 제조 공정에서 이산화황이 산화되어 삼산화황으로 전환하여 평형상태에 도달한다. 삼산화황 1 kmol을 생산하기 위해 필요한 공기의 최소량(Sm3)은? ① 53.3 ② 40.8 ③ 22.4 ④ 11.2 --------------------------------------------------- 이산화황이 산화되어 삼산화황으로 ---> 화학 반응식으로 나타내면, 2SO2 + O2 → 2SO3 O2 : SO3 = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로, SO3 1 kmol 생산에 필요한 O2의 몰수 = 0.5 kmol 기체 몰수와 기체 부피는 비례하고, 공기 중 산소의 부피비 = 21% 이므로, ( 참고 https://ywpop.tistory.. 2023. 8. 10.
부식반응에 대한 구동력(electromotive force) E 부식반응에 대한 구동력(electromotive force) E 부식반응에 대한 구동력(electromotive force) E는? (단, △G는 깁스자유에너지, n는 금속 1몰당 전자의 몰수, F는 패러데이 상수이다.) ① E = -nF ② E = -nF/△G ③ E = -nF△G ④ E = -△G/nF --------------------------------------------------- ΔG와 E 사이의 관계식 자유에너지와 기전력 관계식 ΔG = –nFE ( 참고 https://ywpop.tistory.com/6519 ) E = –ΔG / nF 답: ④ E = -△G/nF [키워드] ΔG = –nFE 기준, 자유에너지와 기전력 기준, 기전력과 자유에너지 기준 2023. 8. 10.
표준상태 200 L 수소가스 연소시킬 때 발생되는 열량(kcal) 표준상태 200 L 수소가스 연소시킬 때 발생되는 열량(kcal) 염화수소 가스의 직접 합성 시 화학반응식이 다음과 같을 때 표준상태 기준으로 200 L의 수소가스를 연소시킬 때 발생되는 열량(kcal)은? H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) + 44.12 kcal ① 365 ② 394 ③ 407 ④ 603 --------------------------------------------------- 표준상태 기준으로 200 L 수소가스의 몰수 = 200 L × (1 mol / 22.4 L) = 8.93 mol H2 ( 참고: 몰부피 https://ywpop.tistory.com/8321 ) H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) + 44.12 kcal ---> H2 1 mol당 44.12 .. 2023. 8. 10.
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