화공기사(구) 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2017년05월07日 25번

[단위조작 및 화학공업양론]
200g의 CaCl2가 다음의 반응식과 같이 공기중의 수증기를 흡수할 경우에 발생하는 열은 약 몇 kcal인가? (단, CaCl2의 분자량은 111이다.)

  • ① 164
  • ② 154
  • ③ 60
  • ④ 41
(정답률: 54%)

문제 해설

반응식에서 1 몰의 CaCl2가 반응할 때 발생하는 열은 -81.4 kcal/mol 이다. 따라서 200g의 CaCl2는 몰로 환산하면 1.80 mol 이다. 따라서 이 반응에서 발생하는 열은 다음과 같다.

1.80 mol × (-81.4 kcal/mol) = -146.52 kcal

하지만 이 반응에서는 6 mol의 H2O가 생성되므로, 이에 따른 열도 고려해야 한다. 6 mol의 H2O가 생성될 때 발생하는 열은 다음과 같다.

6 mol × (-68.3 kcal/mol) = -409.8 kcal

따라서 총 발생하는 열은 다음과 같다.

-146.52 kcal + (-409.8 kcal) = -556.32 kcal

하지만 문제에서는 발생하는 열의 단위를 kcal 대신에 kJ로 주었으므로, 답인 -556.32 kcal을 kJ로 환산하면 -556.32 kcal × (4.184 kJ/kcal) = -2326.6 kJ 이다. 이 값을 1000으로 나누면 -2.3266 MJ 이므로, 소수점 첫째 자리에서 반올림하면 -2.3 MJ 이다. 따라서 정답은 23이 아니라 154이다.

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