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유기물(C6H12O6)을 혐기성(피산소성) 소화시킬 때 반응에 대한 설… | [폐기물처리기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[폐기물처리기사 필기] 20년 3회차
유기물(C6H12O6)을 혐기성(피산소성) 소화시킬 때 반응에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1
유기물 1kg 분해 시 메탄이 0.37Sm3 생성된다.
2
유기물 1kg 분해 시 이산화탄소가 0.37Sm3 생성된다.
3
유기물 90kg 분해 시 메탄이 24kg 생성된다.
4
유기물 90kg 분해 시 이산화탄소가 24kg 생성된다.
해설

포도당(C6H12O6\mathrm{C_6H_{12}O_6})의 혐기성 분해 반응은 C6H12O63CH4+3CO2\mathrm{C_6H_{12}O_6 \rightarrow 3CH_4+3CO_2}로 나타낼 수 있다. 분자량 180g인 포도당 1kg이 분해되면 메탄과 이산화탄소가 각각 같은 몰수로 생성되어, 부피로 환산하면 두 기체 모두 약 0.37Sm3\mathrm{Sm^3}씩 생성된다.

몰수는 메탄과 이산화탄소가 같지만 분자량이 다르므로 질량은 같지 않다. 90kg의 포도당이 분해될 때 생성되는 메탄의 몰수는 90/180×3=1.5kmol90/180\times3=1.5\mathrm{kmol}이며, 질량으로는 1.5×16=24kg1.5\times16=24\mathrm{kg}이 맞다.

반면 이산화탄소는 같은 몰수(1.5kmol)이지만 분자량이 44로 메탄보다 훨씬 크기 때문에 질량은 1.5×44=66kg1.5\times44=66\mathrm{kg}이 되어야 하며, 24kg이라는 설명은 옳지 않다.

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