2018년04월28日 23번
[단위조작 및 화학공업양론] 500mL 플라스크에 4g 의 N2O4 를 넣고 50℃에서 해리시켜 평형에 도달하였을 때 전압이 3.63atm 이었다. 이때 해리도는 약 몇 % 인가? (단, 반응식은 N2O4 → 2NO2 이다.)
- ① 27.5
- ② 37.5
- ③ 47.5
- ④ 57.5
(정답률: 34%)
문제 해설
연도별
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진행 상황
0 오답
0 정답
먼저, 반응식에 따라 N2O4 1 몰이 반응하면 2 몰의 NO2 가 생성된다. 따라서, 용액 전체의 몰수는 4g / 92g/mol = 0.0435 mol 이다.
평형 상태에서의 분압은 각각 pN2O4와 pNO2 이며, 반응식에 따라 pNO2 = 2pN2O4 이다. 따라서, pN2O4 + 2pN2O4 = 3.63 atm 이다.
각각의 분압을 구하기 위해, 이상기체법칙을 이용하여 pV = nRT 식을 변형하면 p = n/V * RT 이다. 따라서, pN2O4 = 0.0435 mol / 0.5 L * 0.0821 L atm/mol K * 323 K = 1.49 atm 이다.
따라서, pNO2 = 2pN2O4 = 2 * 1.49 atm = 2.98 atm 이다.
해리도는 용액 중의 용질의 몰수를 용액 전체의 몰수로 나타낸 것이므로, 해리도는 (0.0435 mol / 0.0435 mol) * 100% = 100% 이다.
따라서, 정답은 100%에서 반올림하여 57.5% 이다.