위험물산업기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2006년09월10일 1번

[일반화학]
프로판 1몰을 완전연소 하는데 필요한 산소의 이론양을 표준상태에서 계산하면 몇 L가 되는가?

  • ① 22.4
  • ② 44.8
  • ③ 89.6
  • ④ 112.0
(정답률: 64%)

문제 해설

프로판(C3H8) 1몰을 완전연소시키면 다음과 같은 반응이 일어납니다.

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

이 반응식에서 보면 프로판 1몰에 대해 산소 5 몰이 필요합니다. 따라서 프로판 1몰을 완전연소시키기 위해서는 5 몰의 산소가 필요합니다.

이제 이론상태 가스법을 이용하여 산소의 이론양을 계산해보겠습니다.

PV = nRT

여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도(K)를 나타냅니다.

표준상태에서는 압력이 1 atm이고 온도가 273 K이므로 다음과 같이 식을 바꿀 수 있습니다.

V = nRT/P

산소 5 몰의 부피를 계산하기 위해서는 n, R, P, T 값을 알아야 합니다.

n = 5 mol
R = 0.08206 L atm/mol K
P = 1 atm
T = 273 K

따라서,

V = (5 mol) x (0.08206 L atm/mol K) x (273 K) / (1 atm) = 112.0 L

따라서, 프로판 1몰을 완전연소시키기 위해서는 112.0 L의 산소가 필요합니다.
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