# CH₄ 1몰을 완전연소시키는 데 필요한 이론산소량은?

> source: MyMerci (mymerci.kr)  
> url: https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206791  
> language: ko  
> subject: 연소공학

## 문제

CH₄ 1몰을 완전연소시키는 데 필요한 이론산소량은?

## 보기

1. 1몰
2. 2몰 **✔ 정답**
3. 3몰
4. 4몰
5. 5몰

**정답: 2**

## 해설

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 이므로 2몰의 산소가 필요하다.

## 심화 해설

화학 반응식의 균형과 연소 반응에서의 이론 산소량 계산법을 이해하는 것이 핵심이에요. 메탄(CH₄)의 완전 연소 반응은 CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O로 표현되며, 이 반응식의 계수를 통해 필요한 산소의 몰수를 결정할 수 있어요. 반응식에서 메탄 1몰당 산소 2몰이 필요하다는 것을 확인할 수 있죠. 이론 산소량은 연소 반응이 완전히 일어나기 위해 필요한 최소한의 산소량을 의미하며, 화학량론적 계산의 기본이 되는 개념이에요. 대기환경 분야에서는 연소 과정에서 발생하는 오염물질을 예측하고 공기 유입량을 설계하는 데 이 개념이 필수적으로 적용돼요. 특히 대기오염 방지 시설의 설계나 연소 효율 평가에서 정확한 이론 산소량 계산은 매우 중요해요.

정답이 2번인 이유는 메탄 연소 반응식에서 CH₄ 1몰에 대해 O₂가 2몰 필요하기 때문이에요. 반응식 좌변의 계수를 보면 CH₄는 1, O₂는 2로 표시되어 있어 메탄 1몰을 완전 연소시키려면 산소 2몰이 화학량론적으로 필요하다는 것을 알 수 있어요. 이는 원자 보존의 법칙에 따라 반응 전후의 원자 수가 균형을 이루어야 한다는 기본 원리에서 비롯된 것이에요.

## 임상 시나리오

대기오염 방지 시설을 설계하는 환경 엔지니어가 산업용 보일러에서 메탄을 연소할 때 필요한 공기량을 계산하는 상황이에요. 정확한 이론 산소량을 바탕으로 과다한 공기 유입을 방지하면서도 불완전 연소로 인한 일산화탄소 생성을 최소화하는 최적의 공기-연료 비율을 설정해야 해요.

## 핵심 개념

- **완전 연소** — 연료가 충분한 산소 공급 아래 모든 탄소가 이산화탄소로, 모든 수소가 수증기로 완전히 산화되는 이상적인 연소 과정이에요.
- **이론 산소량** — 주어진 연료를 완전 연소시키는데 필요한 최소 산소의 양으로 화학 반응식의 계수를 통해 계산되어요.
- **화학량론** — 화학 반응에서 반응물과 생성물 사이의 양적 관계를 다루는 화학의 분야로 연소 계산의 기초가 되어요.
- **연소 반응식** — 연료와 산소가 반응하여 연소 생성물을형성하는 과정을 화학 기호와 계수를 사용하여 표현한 식이에요.
- **몰** — 물질의 양을 나타내는 SI 단위로, 6.022 × 10²³개의 기본 요소를 포함하는 물질의 양을 의미해요.

## 같은 주제 문제

- [탄소(C) 1kg의 완전연소에 필요한 이론산소량은 약 얼마인가?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206792)
- [이론공기량 산출 시 기준이 되는 대기 중 산소 체적비는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206793)
- [과잉공기계수 λ=1.2의 의미는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206794)
- [석유 연소 시 황(S) 1kg이 완전산화되면 SO₂는 몇 kg 발생하는가?(원자량 S=32, O=16)](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206795)
- [CO 발생이 많은 연소 조건은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206796)
- [이론공기량 계산에 필요한 연료의 정보는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206797)
- [발열량의 단위로 적절한 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206798)
- [연소가스 중 O₂ 농도가 높게 측정되는 경우는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206799)

---

More free questions: [기출문제](https://mymerci.kr/)

_학습 참고용입니다. 실제 임상은 최신 지침과 소속 기관 프로토콜을 따르세요._