9급국가직공무원 2012-04-07 공업화학 14번 문제 해설

**요약**: 요소(Urea) 합성 반응에서 이산화탄소(CO2)와 암모니아(NH3)가 카바민산암모늄(NH4CO3) 중간체를 거쳐 요소를 만든다. 120 kg의 요소를 합성하기 위한 암모니아 최소량을 구한다. **정답 근거**: - 반응식: \( 2NH_3 + CO_2 \rightarrow (NH_4)_2CO_3 \rightarrow \text{Urea} \) - 암모니아와 요소의 몰비는 대략 2:1이다. - 요소의 분자량: 약 60 g/mol, 암모니아의 분자량: 약 17 g/mol - 계산: \( \frac{120 \times 1000 \text{ g}}{60} \div 2 = 1000 \div 2 = 68 \text{ kg} \) **오답 포인트**: - **2번 (102)**: 암모니아 필요량을 과소평가한 경우 (비율 계산 오류). - **3번 (136)**, **4번 (170)**: 과도하게 과다 계산 또는 반응 비율을 잘못 이해한 경우. **핵심 개념**: - **몰비**: 암모니아와 요소 간의 몰비는 2:1로 고정. - **분자량 활용**: 정확한 질량 계산을 위해 분자량을 사용. **마무리 요약**: 요소 합성에서 암모니아의 최소량은 정확한 몰비와 분자량 계산을 통해 결정되며, 이 경우 120 kg의 요소를 만들기 위해 필요한 암모니아는 **68 kg**이다.