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합성가스를 이용한 메탄올의 공업적 합성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? | [9급 국가직 공업화학] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 국가직 공업화학] 20년 1회차
합성가스를 이용한 메탄올의 공업적 합성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1
반응물은 일산화탄소(CO)와 수소(H2)이다.
2
이 반응은 발열반응이다.
3
디메틸에테르(CH3OCH3)가 부산물(byproduct)로 생성될 수 있다.
4
상온, 상압에서 H3PO4/SiO2를 사용하여 합성한다.
해설

메탄올 합성은 상온·상압이 아니라 고온·고압에서 구리-아연계 산화물 촉매로 진행하므로, 상온·상압에서 H3\mathrm{H}_{3}PO4\mathrm{O}_{4}/SiO2\mathrm{O}_{2}를 쓴다는 설명이 옳지 않다.

H3\mathrm{H}_{3}PO4\mathrm{O}_{4}/SiO2\mathrm{O}_{2}는 에틸렌을 직접 수화해 에탄올을 만들 때 쓰는 고체 인산 촉매이다. 메탄올 합성은 몰수가 줄어드는 반응이라 압력을 높여야 평형상 유리하다.

  • 반응물이 CO와 H2\mathrm{H}_{2}라는 설명: CO+2H2→CH3OH\mathrm{CO + 2H_2 \rightarrow CH_3OH} 로 옳다.
  • 발열반응이라는 설명: 메탄올 합성은 발열반응이므로 옳다.
  • 디메틸에테르가 부산물로 생길 수 있다는 설명: 메탄올 2분자가 탈수되어 CH3\mathrm{H}_{3}OCH3\mathrm{H}_{3}가 생길 수 있으므로 옳다.

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