28.CO(g)를 활용하기 위해 162g의 C, 22g의 H2의 혼합연료를 연소하여 CO2 11.1 vol%, CO 2.4 vol%, O2 4.1 vol%, N2 82.4 vol% 조성의 연소가스를 얻었다. CO의 완전연소를 고려하지 않은 공기의 과잉공급률(%)는? (단, 공기의 조성은 O2 21 vol%, N2 79 vol% 이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

해설

아래와 같은 오류 신고가 있었습니다. 여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다. 추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다. 참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다. [오류 신고 내용] C + O2 -> CO2 , C + 0.5O2 -> CO , H2 + 0.5O2 -> H2O 주어진 C의 mol 값은 13.5mol 입니다. CO2 생성에 x, CO 생성에 y 만큼 반응하고, 연소 가스의 총량을 z라고 하면, 0.111z+0.024z=x+y=13.5 이므로 z=100이 됩니다. 그리고 이 중 남은 O2의 값은 4.1mol이 되겠죠. 그리고 쓰인 O2의 양을 계산해보면, CO2에서 11.1mol, CO에서 0.5*2.4=1.2mol, H2O에서 H2 몰수가 11mol 이므로 5.5mol, 총 17.8mol이 쓰였고, 연소 가스 전에는 O2가 4.1+17.8=21.9mol 존재했다는 것을 알 수 있습니다. 그리고 문제에서 'CO의 완전 연소를 고려하지 않은' 이라고 하였으므로, CO2와 H2O 생성에 대한 이론 값을 계산해야 합니다. C의 mol 값이 13.5mol 이므로, CO2 생성에 13.5mol, H2O 생성에 5.5mol, 총 19mol의 O2가 이론적으로 필요합니다. 따라서 과잉량은 (21.9-19)/19=0.1526, 곧 15.26%~15.3%가 답이라고 생각하는데, 어떻게 해서 4번이 답인지 모르겠네요.