2015년07월09일 18번

[과목 구분 없음]
다음은 수소(H₂)와 메테인(CH₄)의 연소 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.) [3점]

① ㄱ
② ㄷ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄴ, ㄷ
ㄱ, ㄴ, ㄷ

(정답률: 알수없음)

문제 해설

보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ"인 이유는 다음과 같다.

- 수소(H₂)와 메테인(CH₄) 모두 연소 반응을 하여 산소(O₂)과 결합하여 이산화탄소(CO₂)와 물(H₂O)을 생성한다. 이는 연소 반응의 기본적인 과정이다.
- 수소(H₂)는 분자량이 2이므로 1몰당 질량은 2g이다. 메테인(CH₄)은 분자량이 16+4=20이므로 1몰당 질량은 20g이다. 따라서 같은 질량의 수소와 메테인을 연소시키면 수소가 더 많은 에너지를 방출하게 된다.
- 연소 반응에서 방출되는 열은 질량과 비례한다. 따라서 같은 질량의 수소와 메테인을 연소시키면 수소가 더 많은 열을 방출하게 된다.
- 따라서 수소를 연료로 사용하는 것이 메테인을 사용하는 것보다 더 효율적이다.

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