탄화칼슘 10kg이 물과 반응하여 발생시키는 아세틸렌 부피(m 3 )는 약 얼마인가? (단, 원자량 Ca 40, C 12, 반응 시 온도와 압력은 30℃, 1기압으로 가정한다.)

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1[소방시설관리사 1차] 24년 1회차

탄화칼슘 10kg이 물과 반응하여 발생시키는 아세틸렌 부피(m³)는 약 얼마인가? (단, 원자량 Ca 40, C 12, 반응 시 온도와 압력은 30℃, 1기압으로 가정한다.)

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3.50

3.88

4.23

해설

탄화칼슘과 물의 반응식  $\mathrm{CaC_2}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow\mathrm{Ca(OH)_2}+\mathrm{C_2H_2}$ 에 따라 탄화칼슘 1몰당 아세틸렌 1몰이 생성된다.
탄화칼슘의 분자량은 40+12×2=64이므로 10kg은  $\dfrac{10000}{64}\approx156.25\,\mathrm{mol}$ 이다.
이상기체 상태방정식  $V=\dfrac{nRT}{P}$ 에 30℃(303K), 1기압을 대입하면  $V\approx156.25\times0.082\times303\approx3882\,\mathrm{L}$ , 즉 약 3.88㎥가 된다.

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