위험물산업기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2017년05월07일 11번

[일반화학]
C3H8 22.0g 을 완전연소 시켰을 때 필요한 공기의 부피는 약 얼마인가? (단, 0℃, 1기압 기준이며, 공기 중의 산소량은 21% 이다.)

  • ① 56L
  • ② 112L
  • ③ 224L
  • ④ 267L
(정답률: 55%)

문제 해설

C3H8의 몰질량은 44.1g/mol 이다. 따라서 22.0g의 C3H8은 0.5 몰이다.

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

몰 비를 보면 C3H8 1 몰에 대해 O2 5 몰이 필요하다. 따라서 0.5 몰의 C3H8을 연소시키기 위해서는 2.5 몰의 O2이 필요하다.

공기 중의 산소량은 21% 이므로, 100L의 공기 중에는 21L의 산소가 있다. 따라서 2.5 몰의 O2을 얻기 위해서는 2.5 × 21L = 52.5L의 공기가 필요하다.

하지만 연소 반응에서 생성된 CO2와 H2O도 함께 공기 중의 분자들과 혼합되어 있으므로, 이들의 영향을 고려해야 한다. 이들의 부피 비는 각각 3:4 이므로, 생성된 CO2와 H2O의 부피는 총 부피의 7/10을 차지한다. 따라서 총 필요한 공기의 부피는 52.5L × (10/7) ≈ 75L 이다.

따라서 정답은 "267L"이 아니라 "224L"이다.

연도별

진행 상황

0 오답
0 정답