다음 식에서 1톤의 Fe를 얻는데 필요한 열량은 약 몇 kcal 인가? | [금속재료기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

이 문항은 실제 시험에서 전항정답으로 처리된 문항입니다. 출제 오류로 판단되어 어느 선택지를 골라도 정답으로 인정되었습니다. 여기서는 채점을 위해 한 선택지만 정답으로 두었으니, 다른 것을 고르셨더라도 틀린 판단이 아닙니다.
반응식 $Fe_2O_3 = Fe + \tfrac{3}{2}O_2 - 196.3\ kcal/mol$에서 흡열반응이므로 Fe 1mol(원자량 56)당 196.3 kcal가 필요하다. 1톤(1,000,000 g)의 Fe에 해당하는 몰수는 $\dfrac{1{,}000{,}000}{56} \approx 17857\ mol$이며, 필요 열량은 $17857 \times 196.3 \approx 3.505\times10^{6}\ kcal$이다. 그런데 반응식은 Fe 2mol당 196.3 kcal(Fe₂O₃ 1mol 기준)이므로 Fe 1mol당 필요 열량은 $196.3/2 = 98.15\ kcal$이고, 이를 이용하면 $17857 \times 98.15 \approx 1.753\times10^{6}\ kcal \approx 1760\times10^{3}\ kcal$가 되어 1760×10³ kcal와 일치한다.