9급 국가직 공무원 공업화학 필기 기출문제복원 (2021-04-17)

9급 국가직 공무원 공업화학 2021-04-17 필기 기출문제 해설

이 페이지는 9급 국가직 공무원 공업화학 2021-04-17 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

9급 국가직 공무원 공업화학
(2021-04-17 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 암모니아를 원료로 사용하여 제조되는 합성질소 비료는?

  1. 황안
  2. 용성인비
  3. 황산칼륨
  4. 과인산석회
(정답률: 64%)
  • 황안(황산암모늄, $(NH_{4})_{2}SO_{4}$)은 암모니아($NH_{3}$)와 황산($H_{2}SO_{4}$)을 반응시켜 제조하는 대표적인 합성질소 비료입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 유지 1g을 완전히 비누화시키는 데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 양(mg수)으로 표현되는 유지의 화학적 특성 지표는?

  1. 산가(acid value)
  2. 용해도(solubility)
  3. 요오드가(iodine value)
  4. 비누화가(saponification value)
(정답률: 78%)
  • 비누화가(saponification value)는 유지 $1\text{g}$을 완전히 비누화시키는 데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 양을 $\text{mg}$수로 나타낸 지표입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 1차 아민(primary amine)은?

  2. CH3NHCH2CH3
  3. (CH3CH2)2NH
  4. (CH3CH2)3N
(정답률: 79%)
  • 1차 아민은 질소 원자에 탄소 작용기가 1개만 결합된 형태를 말합니다. 는 질소에 알킬기가 하나만 결합되어 있어 1차 아민에 해당합니다.

    오답 노트
    CH$_{3}$NHCH$_{2}$CH$_{3}$, (CH$_{3}$CH$_{2}$)$_{2}$NH: 2차 아민
    (CH$_{3}$CH$_{2}$)$_{3}$N: 3차 아민
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 석유의 접촉분해 공정에서 일어나는 반응이 아닌 것은?

  1. 고리화
  2. 베타(β)－절단
  3. 이성질화
  4. 라디칼 생성
(정답률: 59%)
  • 석유의 접촉분해 공정은 촉매를 사용하여 고리화, 베타(β)－절단, 이성질화 반응 등을 통해 저분자 화합물을 생성하는 공정입니다. 라디칼 생성은 촉매 없이 열분해(Thermal Cracking) 시 발생하는 주된 메커니즘입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 열가소성 수지에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 열경화성 수지에 비해 더 많은 가교결합이 있다.
  2. 가열에 의해 경화반응이 일어난다.
  3. 멜라민－폼알데하이드는 열가소성 수지이다.
  4. 열가소성 수지는 주로 사출성형에 의해 제조된다.
(정답률: 72%)
  • 열가소성 수지는 가열하면 부드러워지고 냉각하면 다시 굳는 성질이 있어, 녹인 수지를 금형에 밀어 넣어 제품을 만드는 사출성형에 주로 이용됩니다.

    오답 노트
    가교결합이 적어 열에 의해 녹습니다.
    가열 시 경화반응이 일어나는 것은 열경화성 수지입니다.
    멜라민-폼알데하이드는 대표적인 열경화성 수지입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 제올라이트의 일반적인 응용 분야가 아닌 것은?

  1. 촉매
  2. 윤활제
  3. 건조제
  4. 이온교환
(정답률: 76%)
  • 제올라이트는 다공성 구조를 가진 알루미노규산염 광물로, 넓은 표면적과 규칙적인 기공을 이용해 촉매, 건조제, 이온교환제로 널리 사용되지만 윤활제로 사용되지는 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 질소산화물 제거공정 중 선택적 비촉매 환원법(SNCR)에서 사용하는 것으로만 묶은 것은?

  1. 제올라이트, 요소
  2. 제올라이트, 실리카겔
  3. 암모니아, 요소
  4. 암모니아, 실리카겔
(정답률: 57%)
  • 선택적 비촉매 환원법(SNCR)은 촉매 없이 고온에서 환원제인 암모니아($NH_3$)나 요소를 사용하여 질소산화물($NO_x$)을 질소($N_2$)와 물($H_2O$)로 환원시키는 공정입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 다음 화학기상증착법에 의한 박막성장의 단계를 진행 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. ㄱ→ㄴ→ㄷ→ㄹ→ㅁ
  2. ㄴ→ㄱ→ㄹ→ㄷ→ㅁ
  3. ㄷ→ㄱ→ㄴ→ㅁ→ㄹ
  4. ㄷ→ㄴ→ㄱ→ㅁ→ㄹ
(정답률: 72%)
  • 화학기상증착법(CVD)의 박막 성장 단계는 반응 가스가 표면으로 이동하고, 흡착 후 반응하여 박막을 형성하고, 부산물이 탈착되어 확산되는 순서로 진행됩니다.
    순서: 표면으로 반응물의 이동(ㄷ) $\rightarrow$ 표면에서 반응물의 흡착(ㄱ) $\rightarrow$ 표면에서 화학종의 이동(ㄴ) $\rightarrow$ 표면으로부터 부생성물의 탈착(ㅁ) $\rightarrow$ 경계층 밖으로 부생성물의 확산(ㄹ)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 금속의 부식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 금속의 부식과정에서 일어나는 전기화학적 반응의 깁스에너지 변화(△G)는 0보다 작다.
  2. 불균일부식에서는 단위표면적당 무게감량을 측정하여 부식속도를 나타낼 수 있다.
  3. 부식이란 금속이 외부환경과의 전기화학적 반응에 의하여 열화되는 과정이다.
  4. 부식이 일어나는 물질은 산화전극 역할을 한다.
(정답률: 57%)
  • 불균일부식은 부식이 특정 부위에 집중되어 발생하는 현상이므로, 전체 표면적을 기준으로 하는 단위표면적당 무게감량으로는 정확한 부식 속도를 측정할 수 없습니다.

    오답 노트
    금속의 부식은 자발적 반응이므로 깁스에너지 변화 $\Delta G$는 0보다 작습니다.
    부식은 금속이 환경과 반응하여 열화되는 전기화학적 과정입니다.
    부식이 일어나는 부위는 전자를 잃는 산화전극(Anode) 역할을 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 미생물의 회분식 생장곡선에서 나타나는 다음 단계를 시간 순서대로 나열했을 때, 세 번째 단계는?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄹ
(정답률: 69%)
  • 미생물의 회분식 생장곡선은 지연기 $\rightarrow$ 지수생장기 $\rightarrow$ 감속기 $\rightarrow$ 정지기 $\rightarrow$ 사멸기 순으로 진행됩니다.
    제시된 항목의 순서는 다음과 같습니다.
    1단계: 지연기(ㄴ) $\rightarrow$ 2단계: 지수생장기(ㄱ) $\rightarrow$ 3단계: 감속기(ㄷ) $\rightarrow$ 4단계: 정지기(ㄹ)
    따라서 세 번째 단계는 감속기(ㄷ)입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 생물공정에서 사용하는 막(membrane) 분리 공정 중 농도 차이를 주요 구동력으로 하는 것은?

  1. 투석법(dialysis)
  2. 마이크로여과법(microfiltration)
  3. 역삼투압법(reverse osmosis)
  4. 초미세여과법(ultrafiltration)
(정답률: 60%)
  • 투석법(dialysis)은 반투과성 막을 경계로 용질의 농도 차이에 의한 확산을 구동력으로 하여 저분자 물질을 분리하는 공정입니다.

    오답 노트
    마이크로여과법, 역삼투압법, 초미세여과법: 압력 차이를 구동력으로 사용
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 부가 사슬 중합으로 중합된 고분자는?

  1. 노볼락(novolak)
  2. 폴리에스터(polyester)
  3. 나일론 6(nylon 6)
  4. 폴리염화바이닐(polyvinyl chloride)
(정답률: 59%)
  • 부가 사슬 중합은 이중 결합을 가진 단량체가 연속적으로 결합하여 고분자를 형성하는 방식입니다.
    폴리염화바이닐(polyvinyl chloride)은 염화비닐의 이중 결합이 풀리며 중합되는 대표적인 부가 중합체입니다.

    오답 노트
    노볼락, 폴리에스터: 축합 중합
    나일론 6: 개환 중합
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 프로필렌(propylene, CH3－CH＝CH2)과 염산의 첨가 반응이 탄소 양이온 형성을 통해 진행할 때, 생성되는 주생성물은?

  1. CH3－CHCl－CH3
  2. CH3－CH2－CH2Cl
  3. CH2Cl－CH＝CH2
  4. CH3－CH＝CHCl
(정답률: 68%)
  • 마르코브니코프(Markovnikov) 규칙에 따라, 알켄에 $HCl$이 첨가될 때 수소($H$)는 수소가 더 많이 결합된 탄소에, 염소($Cl$)는 수소가 더 적게 결합된 탄소에 결합하여 더 안정적인 2차 탄소 양이온을 형성합니다.
    따라서 프로필렌($CH_{3}—CH=CH_{2}$)의 중심 탄소에 $Cl$이 결합한 $CH_{3}—CHCl—CH_{3}$가 주생성물이 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 다음 화합물을 정상 끓는점이 낮은 것부터 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. ㄱ＜ㄴ＜ㄷ
  2. ㄴ＜ㄱ＜ㄷ
  3. ㄴ＜ㄷ＜ㄱ
  4. ㄷ＜ㄴ＜ㄱ
(정답률: 65%)
  • 분자량이 동일한 알코올의 경우, 분자 구조가 가지를 많이 쳐서 구형에 가까울수록 분자 간 접촉 면적이 줄어들어 분산력이 약해지므로 끓는점이 낮아집니다. 따라서 가장 가지가 많은 ㄷ(tert-butanol) < ㄴ(sec-butanol) < ㄱ(n-butanol) 순으로 끓는점이 낮습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 다음 반응에서 얻어지는 최종 생성물은?

(정답률: 64%)
  • 2-메틸티오펜과 아세틸 클로라이드가 $SnCl_{4}$ 촉매 하에서 프리델-크래프츠 아실화 반응(Friedel-Crafts Acylation)을 일으키면, 티오펜 고리의 5번 위치에 아세틸기가 도입되어 가 생성됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 수소의 제법이 아닌 것은?

  1. 코크스와 물의 반응
  2. 산화철(Fe2O3)과 물의 반응
  3. 메테인(CH4)과 물의 반응
  4. 물의 전기분해
(정답률: 58%)
  • 수소는 코크스와 수증기의 반응(수성가스 반응), 메테인의 수증기 개질 반응, 물의 전기분해 등을 통해 제조할 수 있습니다. 하지만 산화철($Fe_{2}O_{3}$)과 물의 반응으로는 수소를 제조하지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 다음 반응에서 얻어지는 최종 생성물 ㉡은?

  1. 에틸벤젠(ethyl benzene)
  2. 스타이렌(styrene)
  3. 톨루엔(toluene)
  4. 자일렌(xylene)
(정답률: 63%)
  • 벤젠과 에틸렌이 $AlCl_{3}$와 $HCl$ 촉매 하에 반응하면 에틸벤젠이 생성되고, 이후 $\frac{Fe_{2}O_{3}-CrO_{3}}{600 \sim 660}$ 촉매를 이용한 탈수소화 반응을 거치면 최종 생성물로 스타이렌(styrene)이 얻어집니다.
    $$\text{Benzene} + H_{2}C=CH_{2} \xrightarrow{AlCl_{3}-HCl} \text{Ethylbenzene} \xrightarrow{\frac{Fe_{2}O_{3}-CrO_{3}}{600 \sim 660}} \text{Styrene} + H_{2}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 지글러－나타(Ziegler－Natta) 촉매에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유기금속 복합물로 전형적인 촉매는 TiCl4와 (CH3CH2)3Al을 반응시켜 만들 수 있다.
  2. 지글러－나타 촉매로 에틸렌을 중합하면 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 얻을 수 있다.
  3. 중간체로 라디칼이 생성되며 곁사슬 생성을 위한 분자 간 수소 이동이 일어나기 쉽다.
  4. 불균일계 촉매뿐만 아니라 균일계 촉매로도 개발된다.
(정답률: 50%)
  • 지글러-나타 촉매는 배위 중합 메커니즘을 통해 매우 규칙적인 구조의 고분자를 합성하는 촉매입니다. 중간체로 라디칼이 아닌 금속-탄소 결합의 배위 화합물이 생성되므로, 분자 간 수소 이동에 의한 곁사슬 생성이 억제되어 선형 구조의 고분자를 얻을 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 리그닌, 헤미셀룰로오스, 펙틴, 지방산, 로진 등 다른 물질들과 결합하고 있는 탄수화물로서 식물 세포벽을 만드는 주요 물질은?

  1. 셀룰로오스(cellulose)
  2. 수크로오스(sucrose)
  3. 전분(starch)
  4. 검(gum)
(정답률: 82%)
  • 셀룰로오스(cellulose)는 포도당의 중합체로서 리그닌, 헤미셀룰로오스 등과 결합하여 식물 세포벽의 골격을 형성하는 주요 성분입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 활성점 상실을 일으켜 촉매를 비활성화하는 화학적 현상은?

  1. 파울링(fouling)
  2. 상변화
  3. 소결(sintering)
  4. 피독(poisoning)
(정답률: 61%)
  • 피독(poisoning)은 촉매 표면의 활성점에 피독 물질이 강하게 화학적으로 흡착되어 활성점을 상실하게 함으로써 촉매를 비활성화하는 현상입니다.

    오답 노트
    파울링(fouling): 표면에 탄소 찌꺼기 등이 물리적으로 쌓이는 현상
    소결(sintering): 고온에서 촉매 입자가 뭉쳐 표면적이 감소하는 현상
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >