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접촉식 황산 제조 공정에서 이산화황이 산화되어 삼산화황으로 전환하여 평… | [화공기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 20년 3회차
접촉식 황산 제조 공정에서 이산화황이 산화되어 삼산화황으로 전환하여 평형상태에 도달한다. 삼산화황 1kmol을 생산하기 위해 필요한 공기의 최소량(Sm3)은?
1
53.3
2
40.8
3
22.4
4
11.2
해설

접촉식 황산 제조의 핵심 반응식은 2SO2+O22SO32\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2\text{SO}_3이다. SO₃ 1kmol을 생산하려면 SO₂ 1kmol과 O₂ 0.5kmol이 필요하다. 공기 중 산소의 부피 분율은 21%이므로, 필요한 O₂ 0.5kmol을 얻기 위한 공기의 부피는 0.50.21=2.381 kmol\frac{0.5}{0.21} = 2.381\text{ kmol}이다. 표준상태(STP)에서 기체 1kmol의 부피는 22.4 Sm³이므로, 필요한 공기의 최소량은 2.381×22.4=53.3 Sm32.381 \times 22.4 = 53.3\text{ Sm}^3이다.

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