2003년03월16일 31번

[연소공학]
프로판(C₃H₈)과 에탄(C₂H₆)의 혼합가스 1 Nm³를 완전연소시킨 결과 배기가스중 이산화탄소(CO₂) 생성량이 2.8 Nm³ 이었다. 혼합가스중의 프로판과 에탄의 mole비(C₃H₈/C₂H₆)는?

① 3.0
② 3.5
③ 4.0
④ 4.5

(정답률: 30%)

문제 해설

프로판과 에탄이 완전연소되어 CO₂가 생성되었으므로, 반응식은 다음과 같다.

C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
C₂H₆ + 3.5O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

따라서, 1 Nm³의 혼합가스를 완전연소시켜 2.8 Nm³의 CO₂가 생성되었으므로, 다음과 같은 식을 세울 수 있다.

(3/8)x + (2/6)(1-x) = 2.8/1

여기서 x는 프로판의 몰 비를 나타낸다. 이를 정리하면,

x = 4/10 = 0.4

즉, 프로판과 에탄의 mole비는 0.4:0.6 = 4:6 = 2:3 이므로, C₃H₈/C₂H₆ = 2/3 이다. 따라서 정답은 "4.0" 이다.

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