2009년03월01일 35번

[수질오염방지기술]
3kg glucose(C₆H₁₂O₆)로부터 발생 가능한 CH₄ 가스의 용적은?(단, 표준상태, 혐기성 분해 기준)

① 약 1120L
② 약 1260L
③ 약 1310L
④ 약 1470L

(정답률: 알수없음)

문제 해설

글루코스(C₆H₁₂O₆)는 혐기성 분해에 의해 CH₄와 CO₂로 분해됩니다. 이 반응에서 1 몰의 글루코스가 1 몰의 CH₄와 1 몰의 CO₂로 분해됩니다. 따라서 3kg의 글루코스는 3/180 몰, 즉 0.0167 몰의 CH₄를 생성합니다.

이제 이 양의 CH₄가 0℃, 1 atm에서 차지하는 용적을 계산할 수 있습니다. 이때 이상기체 법칙을 이용하여 계산할 수 있습니다. 이상기체 법칙은 PV = nRT로 표현됩니다. 여기서 P는 압력, V는 용적, n은 몰수, R은 기체상수(8.31 J/mol·K), T는 절대온도(K)입니다.

0℃는 273K이므로, 이를 이용하여 계산하면 다음과 같습니다.

n = 0.0167 mol
R = 8.31 J/mol·K
T = 273 K

V = nRT/P = (0.0167 mol) x (8.31 J/mol·K) x (273 K) / (1 atm x 101325 Pa/atm)

이를 계산하면 약 1120L이 됩니다. 따라서 정답은 "약 1120L"입니다.

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