【공업화학】 2018 국가공무원 5급(기술) 제1문

2018 국가공무원 5급(기술) 제1문^]

 

추천글 : 【공업화학】 공업화학 목차 

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a. 반응속도론 

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Q. 화학반응의 반응속도는 촉매의 사용에 의해 영향을 받게 된다. 촉매, 반응 및 반응속도에 대한 다음 물음에 답하시오,

 

Q1. 반응속도에 대해 설명하고, 반응속도상수를 나타내는 아레니우스식(Arrhenius equation)에 영향을 주는 인자들을 통해 반응속도상수를 설명하시오.

 

A1. 

다음 반응을 예로 들자.

 

 

반응속도는 다음과 같이 정의한다.

 

 

아레니우스식은 다음을 지칭한다.

 

 

 

Q2. 촉매(catalyst)의 역할을 설명하고, 정촉매와 부촉매에 대해 설명하시오.

 

A2. 

촉매는 전이상태의 에너지를 높이거나 낮추어 활성화에너지를 변화시켜 반응속도를 변화시키는 물질을 지칭한다.

촉매는 반응물로 사용되지 않으며, 반응물과 생성물의 에너지를 변화시키지 않는 게 특징이다.

활성화에너지를 낮추어 반응속도를 증가시키면 정촉매, 반대로 활성화에너지를 높여 반응속도를 감소시키면 부촉매라 한다.

 

Q3. 대부분의 경우, 촉매의 활성은 초기와 동일한 수준으로 유지될 수 없다. 시간이 지남에 따라 촉매의 활성이 저하되는 비활성화(deactivation) 현상이 발생하는 이유를 3가지 이상 기술하시오. 

 

A3. 

○ 이유 1. poisoning : 촉매 위에 몇몇 불순물(예 : 황, 납)이 화학적으로 흡착(chemisorption)하는 것

○ 흡착은 일반적으로 비가역적 결합임 

○ 이유 2. coking 또는 fouling : 촉매 위에 몇몇 불순물(예 : 탄소질(carbonaceous))이 물리적으로 축적되는 것

○ 이유 3. ageing : 열적, 화학적 요인에 의해 촉매의 표면이  변형되는 것

○ sintering이 대표적 

○ 이유 4. 기체상 촉매의 손실

 

입력 : 2019.05.13 18:31