2009년03월29일 24번

[임의 구분]
표준상태에서 어떤가스의 부피가 1 m³ 인 것은 약 몇 몰의 인가?

① 11.2
② 22.4
③ 44.6
④ 55.6

(정답률: 64%)

문제 해설

표준상태에서의 기체의 부피는 모든 기체에 대해 동일하므로, 이 문제에서는 기체의 몰수를 구하면 됩니다.

표준상태에서의 기체의 온도는 0℃이고, 압력은 1 atm입니다. 이 상태에서 이상기체 법칙을 이용하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있습니다.

PV = nRT

여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 온도입니다.

표준상태에서의 기체의 부피가 1 m^3이므로, V = 1 m^3입니다. R은 일반적으로 0.0821 L·atm/mol·K로 사용되며, 이를 m^3·Pa/mol·K로 변환하면 8.314 J/mol·K가 됩니다.

따라서,

1 atm × 1 m^3 = n × 8.314 J/mol·K × 273 K

n = 1 atm × 1 m^3 ÷ (8.314 J/mol·K × 273 K)

n = 0.0417 mol

따라서, 부피가 1 m^3인 기체의 몰수는 약 0.0417 mol입니다.

이를 보기와 비교해보면, 0.0417 mol은 "44.6"과 가장 가깝습니다. 이는 보기에서 정답으로 제시된 이유입니다.

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