삼산화황 1 kmol 생산에 필요한 공기의 최소량(Sm3)

삼산화황 1 kmol 생산에 필요한 공기의 최소량(Sm3)

접촉식 황산 제조 공정에서

이산화황이 산화되어 삼산화황으로 전환하여 평형상태에 도달한다.

삼산화황 1 kmol을 생산하기 위해 필요한 공기의 최소량(Sm3)은?

① 53.3

② 40.8

③ 22.4

④ 11.2

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이산화황이 산화되어 삼산화황으로

---> 화학 반응식으로 나타내면,

2SO2 + O2 → 2SO3

O2 : SO3 = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

SO3 1 kmol 생산에 필요한 O2의 몰수 = 0.5 kmol

기체 몰수와 기체 부피는 비례하고,

공기 중 산소의 부피비 = 21% 이므로,

0.5 kmol O2를 포함하는 공기의 몰수

= 0.5 kmol / 0.21 = 2.381 kmol 공기

표준상태에서, 기체 1 mol = 22.4 L 이므로,

2.381 kmol 공기의 부피

= 2.381 kmol × (22.4 m3 / 1 kmol) = 53.3 m3

답: ① 53.3

(2381 mol) (22.4 L / 1 mol) (1 m3 / 1000 L) = 53.3 m3

[키워드] SO2 + O2 → SO3 기준