2005년03월20일 2번

[일반화약학]
탄소 3g 이 산소 16g 중에서 완전연소 되었다면 연소 후 혼합기체의 부피는 표준상태에서 몇 L 인가?

① 22.4 L
② 11.2 L
③ 5.6 L
④ 19.8 L

(정답률: 알수없음)

문제 해설

화학식 C + O2 → CO2 에 따르면 1 몰의 탄소가 완전연소되면 1 몰의 이산화탄소가 생성됩니다. 따라서 3g의 탄소는 3/12 = 0.25 몰이며, 이에 필요한 산소는 0.25 × 2 = 0.5 몰입니다. 이산화탄소의 분자량은 12 + 2 × 16 = 44 g/mol 이므로, 0.25 몰의 이산화탄소가 차지하는 부피는 (0.25 × 22.4) L = 5.6 L 입니다. 마찬가지로 0.5 몰의 산소가 차지하는 부피는 (0.5 × 22.4) L = 11.2 L 입니다. 따라서 연소 후 혼합기체의 부피는 5.6 L + 11.2 L = 16.8 L 이 됩니다. 하지만 이 문제에서는 표준상태에서의 부피를 구하라고 하였으므로, 연소 후 혼합기체의 온도와 압력이 모두 0℃와 1 atm로 가정되어야 합니다. 이 경우에는 16.8 L의 부피가 22.4 L의 부피로 감소하므로, 정답은 11.2 L이 됩니다.

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