25-2(제78회)표준상태에서 벤젠 6[g]이 완전연소할 때 생성되는 … | 2025년 위험물기능장실기(필답형) 제78회 기출문제 상세 페이지

10.34[L]

[해설]

벤젠($C_6H_6$)은 제4류 위험물 제1석유류(비수용성)로, 완전연소하면 이산화탄소와 물이 된다.

$2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O$

계수를 벤젠 1몰 기준으로 보면 $C_6H_6 : CO_2 = 1 : 6$ 이다. 즉 벤젠 1몰이 타면 이산화탄소 6몰이 나온다.

벤젠의 분자량은 $12 \times 6 + 1 \times 6 = 78$ 이므로 벤젠 6[g]은 $\dfrac{6}{78} = 0.0769\,\mathrm{mol}$ 이고, 여기서 생기는 이산화탄소는 $0.0769 \times 6 = 0.4615\,\mathrm{mol}$ 이다.

표준상태(0[℃], 1기압)에서 기체 1몰의 부피는 22.4[L]이므로

$V = \dfrac{6}{78} \times 6 \times 22.4 = \mathbf{10.34}\,\mathrm{L}$

비례식으로 세워도 같다. $78\,\mathrm{g} : 6 \times 22.4\,\mathrm{L} = 6\,\mathrm{g} : x$ 에서 x = 10.34[L].

주의할 점은 물($H_2O$)의 부피는 세지 않는다는 것이다. 표준상태는 0[℃]이므로 생성된 물은 기체가 아니라 액체이고, 22.4[L/mol]을 적용할 수 없다. 발문이 막연히 "생성되는 기체"라고 되어 있는 판본도 있으나, 이 문제에서 부피를 물을 수 있는 기체는 이산화탄소뿐이다.