수소 16wt%, 탄소 84wt%의 조성을 가진 연료유 100g을 다음… | [화공기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 16년 1회차

수소 16wt%, 탄소 84wt%의 조성을 가진 연료유 100g을 다음 반응식과 같이 연소시킨다. 이때 연소에 필요한 이론 산소량은 몇 mol인가?
 $\mathrm{C + O_2 \rightarrow CO_2}$ 
 $\mathrm{H_2 + \dfrac{1}{2}O_2 \rightarrow H_2O}$

해설

필요한 이론 산소량은 11 mol 이다.
연료 100 g 중 탄소는 84 g, 수소는 16 g 이므로
탄소  $\dfrac{84}{12} = 7\ \mathrm{mol}$ , 수소  $\dfrac{16}{2} = 8\ \mathrm{mol\;(H_2)}$  이다.
반응식대로  $\mathrm{C + O_2 \rightarrow CO_2}$  는 C 1 mol 당 O₂ 1 mol,  $\mathrm{H_2 + \dfrac{1}{2}O_2 \rightarrow H_2O}$  는 H₂ 1 mol 당 O₂ 0.5 mol 을 쓴다.
합하면  $7 \times 1 + 8 \times 0.5 = 7 + 4 = 11\ \mathrm{mol}$  이다. 수소를 원자 수 16 mol 로 세면 답이 두 배로 틀리므로, 반응식 기준대로 H₂ 분자 8 mol 로 세는 것이 함정이다.

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