이 문제를 해결하기 위해 먼저 부탄(C4H10)의 연소 화학 반응식을 균형 맞춰야 합니다. 균형이 맞은 반응식은 소비된 부탄과 생성된 이산화탄소 간의 비율을 알 수 있게 해줍니다. 이제 반응식을 균형 맞춰보겠습니다: C4H10 + O2 → CO2 + H2O 탄소(C)를 균형 맞추면, 부탄에 4개의 탄소 원자가 있으므로 CO2 4몰이 필요합니다: C4H10 + O2 → 4CO2 + H2O 이제 수소(H)를 균형 맞춥니다. 부탄에 10개의 수소 원자가 있으므로 H2O 5몰이 필요합니다: C4H10 + O2 → 4CO2 + 5H2O 마지막으로 산소(O)를 균형 맞춥니다. CO2에서 4x2 = 8개의 산소 원자가 있고, H2O에서 5x1 = 5개의 산소 원자가 총 13개의 산소 원자가 됩니다. O2 분자당 2개의 산소 원자가 있으므로, 반응식을 균형 맞추기 위해 13/2 = 6.5몰의 O2가 필요합니다: C4H10 + 6.5O2 → 4CO2 + 5H2O 이제 반응식이 균형을 이룬 것을 알 수 있는데, 1몰의 부탄은 4몰의 CO2를 생성합니다. CO2 18몰이 생성되었으므로 소비된 부탄의 몰 수를 계산할 수 있습니다: 18 몰 CO2 × (1 몰 C4H10 / 4 몰 CO2) = 4.5 몰 C4H10 이제 4.5몰의 부탄이 18몰의 CO2를 생성하기 위해 소비되었다고 알 수 있습니다. 문제에서 이는 한 시간 후에 발생했다고 합니다. 1시간이 60분이라는 사실을 알고, 소비된 부탄의 양을 분당 소비량으로 변환해 보겠습니다: 4.5 몰 C4H10 / 60 분 = 0.075 몰 C4H10/분 따라서 반응 속도는 0.075몰의 부탄이 분당 소비된 것이며, 이는 선택지 (a)에 해당합니다.