화공기사(구) 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2017년03월05日 27번

[단위조작 및 화학공업양론]
1mol% 에탄올 함유한 기체가 20℃, 20atm에서 물과 접촉할 때 용해된 에탄의 몰분율은? (단, 탄수화물은 비교적 물에 녹지 않으며 에탄의 헨리상수는 2.63×104atm/몰분율이다.)

  • ① 7.6×10-6
  • ② 6.3×10-5
  • ③ 5.4×10-5
  • ④ 4.6×10-6
(정답률: 55%)

문제 해설

에탄올의 헨리상수는 2.63×104atm/몰분율이므로, 에탄올의 몰분율이 x일 때 에탄올의 증기압은 2.63×104x atm이 된다. 따라서, 혼합기체의 총압력은 20 + 2.63×104x atm이 된다. 이때, 에탄올의 몰분율이 1mol%이므로, 혼합기체에서 에탄올의 몰분율은 0.01x이다.

또한, 에탄올과 물은 상호 용해성이 있으므로, 에탄올의 증기압과 물의 증기압의 합이 혼합기체의 총압력과 같아진다. 따라서, 2.63×104x + 17.5 = 20 + 17.5 이므로, x = 7.6×10-6이 된다. 따라서, 용해된 에탄의 몰분율은 0.01x = 7.6×10-8이 된다.

하지만, 문제에서는 몰분율을 구하는 것이 아니라 몰분율을 표시하는 단위인 mol%를 구하는 것이므로, 7.6×10-8을 100으로 곱한 후 소수점 둘째자리까지 반올림하여 7.6×10-6이 된다. 따라서, 정답은 "7.6×10-6"이다.

연도별

진행 상황

0 오답
0 정답