9급 국가직 공무원 공업화학 필기 기출문제복원 (2014-04-19)

9급 국가직 공무원 공업화학 2014-04-19 필기 기출문제 해설

이 페이지는 9급 국가직 공무원 공업화학 2014-04-19 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

9급 국가직 공무원 공업화학
(2014-04-19 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 3가지 서로 다른 아미노산으로부터 만들 수 있는 트라이펩타이드 (tripeptide)의 수는?

  1. 3
  2. 6
  3. 9
  4. 12
(정답률: 97%)
  • 3가지 서로 다른 아미노산을 사용하여 3개의 자리를 채우는 순열 문제입니다. 단, 문제의 정답이 6인 것으로 보아 '서로 다른 3가지 아미노산을 각각 한 번씩 모두 사용하여' 만드는 경우를 묻는 문제입니다.
    원리: 서로 다른 3개를 일렬로 나열하는 방법의 수(3!)를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = n!$
    ② [숫자 대입] $P = 3 \times 2 \times 1$
    ③ [최종 결과] $P = 6$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 다음에서 이론적으로 질소 함유량이 가장 높은 질소 비료는?

  1. 황안
  2. 염안
  3. 요소
  4. 질산칼슘
(정답률: 94%)
  • 질소 비료 중 요소($\text{CO}(\text{NH}_2)_2$)는 분자량 대비 질소 함유량이 약 $46\%$로 가장 높습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 1－브로모－3－나이트로뷰테인(1-bromo-3-nitrobutane)의 4개 탄소 중 카이랄 중심(chiral center)은 몇 번 탄소인가?

  1. 1번 탄소
  2. 2번 탄소
  3. 3번 탄소
  4. 4번 탄소
(정답률: 93%)
  • 카이랄 중심(chiral center)은 탄소 원자에 서로 다른 4개의 치환기가 결합되어 있는 구조를 말합니다.
    3번 탄소의 경우, $-\text{NO}_2$, $-\text{H}$, $-\text{CH}_3$(4번 탄소), $-\text{CH}_2\text{CH}_2\text{Br}$(1, 2번 탄소 뭉치)라는 서로 다른 4개의 그룹이 결합되어 있으므로 카이랄 중심이 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 가수분해하여 메탄올을 생성할 수 있는 화합물은?

  1. C2H5COOC2H5
  2. C2H5COOH
  3. C2H5COOCH3
  4. C2H5CHO
(정답률: 76%)
  • 화합물이 가수분해되어 메탄올($\text{CH}_3\text{OH}$)을 생성하려면, 해당 화합물은 메틸기($\text{CH}_3$)를 포함하는 에스터($\text{RCOOCH}_3$)여야 합니다. 에스터의 가수분해 반응은 카복실산과 알코올을 생성합니다.
    $\text{C}_2\text{H}_5\text{COOCH}_3$ (메틸 프로파노에이트)를 가수분해하면 프로판산($\text{C}_2\text{H}_5\text{COOH}$)과 메탄올($\text{CH}_3\text{OH}$)이 생성됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 합성비료의 주원료로 사용되는 암모니아를 공업적으로 대량 생산할 수 있는 하버－보슈(Harber-Bosch)법에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 73%)
  • 하버-보슈(Haber-Bosch)법은 질소와 수소를 반응시켜 암모니아를 합성하는 공정입니다. 반응식은 $\text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g)$ 입니다.

    ㄴ. 질소 분자는 강력한 삼중결합을 가지고 있어 매우 안정하기 때문에, 반응을 촉진하기 위해 촉매(주로 철계 촉매)가 반드시 필요합니다.
    ㄷ. 반응물은 총 $1+3=4$ 몰이고, 생성물은 $2$ 몰입니다. 르샤틀리에의 원리에 따라 생성물의 몰수가 반응물의 몰수보다 적으므로, 압력을 높이면 평형이 생성물 쪽으로 이동하여 암모니아의 농도가 증가합니다.

    오답 노트
    ㄱ. 하버-보슈법은 질소와 수소의 반응이며, 수증기나 산소는 관련이 없습니다.
    ㄹ. 정반응은 발열반응($\Delta H < 0$)이므로, 온도가 높아지면 평형은 흡열반응인 역반응 쪽으로 이동하여 평형상수 값은 감소합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 탄산나트륨 제조법 중 반응물로부터 나트륨 변환이 거의 100%에 가까운 방법은?

  1. 격막법
  2. 솔베이법
  3. 르브랑법
  4. 염안소다법
(정답률: 74%)
  • 탄산나트륨 제조법 중 염안소다법은 솔베이법의 일종으로, 반응물인 소금(염화나트륨)으로부터 나트륨의 변환율이 매우 높아 거의 100%에 가깝게 탄산나트륨을 생산할 수 있는 효율적인 방법입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 상품명으로 널리 알려진 테프론(TeflonTM) 고분자를 형성하는 단량체는?

  1. CF2＝CF2
  2. CF2＝CHF
  3. CHF＝CHF
  4. CF2＝CH2
(정답률: 89%)
  • 상품명으로 널리 알려진 테프론(TeflonTM)은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)의 고분자입니다. 이 고분자를 형성하는 단량체는 테트라플루오로에틸렌이며, 화학식은 $\text{CF}_2=\text{CF}_2$입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 아래의 분자구조를 포함하고 있는 고분자는?

  1. 폴리부틸렌(polybutylene)
  2. 폴리프로필렌(polypropylene)
  3. 폴리부타디엔(polybutadiene)
  4. 폴리에틸렌(polyethylene)
(정답률: 83%)
  • 제시된 분자 구조 는 $-\text{CH}_2\text{CH}(\text{CH}_3)-$의 반복 단위를 가집니다. 이 반복 단위는 단량체인 프로필렌($\text{CH}_2=\text{CH}(\text{CH}_3)$)으로부터 유도됩니다. 따라서 이 고분자는 폴리프로필렌(polypropylene)입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 실리콘(Si) 태양전지에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 67%)
  • 실리콘 태양전지의 원리와 특성에 대한 설명입니다.
    ㄱ. 비소(As)로 도핑된 n형 실리콘 위에 붕소(B)로 도핑된 p형 실리콘 층을 쌓아 p-n 접합을 형성합니다.
    ㄴ. 빛 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하는 광기전력 효과를 이용합니다.

    오답 노트
    단결정 태양전지: 다결정보다 효율이 높지만 가격이 비쌉니다.
    인(P) 도핑 실리콘: 15족 원소이므로 n-형 반도체를 형성합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 촉매 담체에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 92%)
  • 촉매 담체는 활성 성분을 분산시켜 지지하는 물질로, 표면적이 넓고 물리적 안정성이 높아야 합니다.
    ㄷ. 기계적 강도가 우수해야 촉매 층의 붕괴를 막을 수 있어 바람직합니다.
    ㄹ. 알루미나, 실리카, 활성탄 등은 다공성 구조와 높은 강도를 가져 담체로 널리 쓰입니다.

    오답 노트
    담체는 균질계가 아닌 불균질계 촉매에서 사용됩니다.
    다공성 성질은 표면적을 넓혀 촉매 효율을 높이므로 매우 유리합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 열경화성 수지가 아닌 것은?

  1. 폴리스타이렌(polystyrene) 수지
  2. 페놀(phenol) 수지
  3. 에폭시(epoxy) 수지
  4. 멜라민(melamine) 수지
(정답률: 86%)
  • 폴리스타이렌(polystyrene) 수지는 열을 가하면 부드러워지고 식으면 굳는 성질을 가진 열가소성 수지입니다.

    오답 노트
    페놀(phenol) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 멜라민(melamine) 수지: 열을 가하면 그물 구조를 형성하여 굳어지는 열경화성 수지입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 다음 각 반응들의 반응명칭으로 옳게 짝지어진 것은? (순서대로 (가), (나), (다))

  1. 첨가반응 제거반응 치환반응
  2. 첨가반응 치환반응 제거반응
  3. 치환반응 제거반응 첨가반응
  4. 제거반응 치환반응 첨가반응
(정답률: 92%)
  • 각 반응의 화학적 변화를 분석하여 반응 명칭을 결정합니다.
    (가) $H_{2}C = CH_{2} + H_{2} \rightarrow CH_{3}CH_{3}$ : 이중 결합이 끊어지며 수소가 결합하는 첨가반응입니다.
    (나) $CH_{4} + Cl_{2} \rightarrow CH_{3}Cl + HCl$ : 수소 원자가 염소 원자로 바뀌는 치환반응입니다.
    (다) $CH_{3}CH_{2}Br \rightarrow H_{2}C = CH_{2} + HBr$ : 분자 내에서 원자나 원자단이 빠져나가며 이중 결합이 형성되는 제거반응입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 유지의 불포화도와 가장 밀접한 관계가 있는 화학 특성치는?

  1. 산가(AV)
  2. 요오드가(IV)
  3. 비누화가(SV)
  4. 과산화물가(PV)
(정답률: 94%)
  • 요오드가(IV)는 유지 $100g$에 흡수되는 요오드의 그람수로, 유지 속에 포함된 불포화 결합(이중결합)의 수에 비례하는 수치입니다. 따라서 불포화도와 가장 밀접한 관계가 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 1차 알코올로부터 직접 얻을 수 있는 생성물이 아닌 것은?

  1. 알데하이드(aldehyde)
  2. 카복실산(carboxylic acid)
  3. 케톤(ketone)
  4. 에스터(ester)
(정답률: 82%)
  • 1차 알코올은 산화되어 알데하이드를 거쳐 카복실산이 될 수 있으며, 카복실산과 알코올의 반응으로 에스터를 형성할 수 있습니다.

    오답 노트
    케톤: 2차 알코올이 산화될 때 생성되는 물질입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 1-butene에 HBr을 첨가반응시켰을 때 얻어지는 주생성물은?

  1. 2-bromobutane
  2. 2-bromo-1-butene
  3. 1-bromobutane
  4. 1-bromo-1-butene
(정답률: 84%)
  • 마르코브니코프(Markovnikov) 규칙에 따라, 알켄에 $HBr$이 첨가될 때 수소($H$)는 수소가 더 많이 결합된 탄소에, 브롬($Br$)은 수소가 더 적게 결합된 2차 탄소에 결합하여 더 안정적인 2차 브로모알케인을 형성합니다. 따라서 주생성물은 2-bromobutane이 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 글리세롤(glycerol)을 합성하는 방법이 아닌 것은?

  1. 트리글리세라이드의 가수분해
  2. 에피클로로하이드린의 가수분해
  3. 알릴알코올의 수산화
  4. 아세트알데하이드의 알돌 축합 반응
(정답률: 69%)
  • 글리세롤은 3가의 알코올로, 트리글리세라이드의 가수분해, 에피클로로하이드린의 가수분해, 알릴알코올의 수산화 등을 통해 합성할 수 있습니다.

    오답 노트
    아세트알데하이드의 알돌 축합 반응: 알데하이드가 반응하여 $\beta$-하이드록시 알데하이드를 생성하는 반응으로 글리세롤 합성법이 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 다음 석유제품 중 끓는점이 가장 높은 것은?

  1. 휘발유
  2. 중유
  3. 등유
  4. 경유
(정답률: 94%)
  • 석유제품은 탄소수(분자량)가 많을수록 분자 간 인력이 강해져 끓는점이 높아집니다. 중유는 휘발유, 등유, 경유보다 탄소수가 훨씬 많은 무거운 성분들로 구성되어 있어 끓는점이 가장 높습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 다음 효소([E])－기질([S]) 반응이 유사 정상상태라 가정할 때, Michaelis-Menten 속도식으로 알려진 단순한 효소촉매반응의 속도식은? (단, Km＝(k－1＋k2) /k1이고 Vm＝k2[E0]이다)

  1. v＝k [S]
  2. v＝k [S]2
(정답률: 83%)
  • 효소-기질 반응에서 유사 정상상태 가정을 적용하면, 반응 속도 $v$는 기질 농도 $[S]$에 따라 포화 곡선을 그리는 Michaelis-Menten 식으로 나타납니다.
    $$v = \frac{V_m [S]}{K_m + [S]}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 벤젠(benzene)과 프로필렌(propylene)으로부터 제조할 수 있는 석유화학 제품이 아닌 것은?

  1. 페놀(phenol)
  2. 큐멘(cumene)
  3. 아세톤(acetone)
  4. 에틸렌 옥사이드(ethylene oxide)
(정답률: 88%)
  • 벤젠과 프로필렌을 반응시키면 큐멘이 생성되며, 이를 산화시키면 페놀과 아세톤을 얻을 수 있습니다. 반면, 에틸렌 옥사이드는 에틸렌을 원료로 하여 제조하는 물질입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 다음 반응에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄷ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 74%)
  • 제시된 반응은 유지(트라이글리세라이드)가 수산화나트륨($\text{NaOH}$)과 반응하여 글리세롤과 비누(지방산 나트륨염)가 생성되는 비누화 반응입니다.
    유지는 글리세롤과 지방산이 에스테르 결합을 통해 형성된 화합물입니다.

    오답 노트
    R, R', R": 지방산의 탄화수소 사슬로 소수성(hydrophobic)을 가집니다.
    에스테르화: 위 반응은 에스테르 결합이 끊어지는 가수분해(비누화) 반응입니다.
    표면장력: 비누는 계면활성제로 작용하여 물의 표면장력을 낮춥니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >