나이트로글리세린 500g(분자량 227)이 부피 320mL인 용기 안에… | 2024년 위험물기능장실기(필답형) 제75회 기출문제 상세 페이지

① 분해반응식 : $4C_3H_5(ONO_2)_3 \rightarrow 12CO_2 + 10H_2O + 6N_2 + O_2$

② 생성기체의 몰수 : $n = \dfrac{500}{227} \times \dfrac{29}{4} = 15.97\ \mathrm{mol}$

③ $P = \dfrac{nRT}{V} = \dfrac{15.97 \times 0.08205 \times (273 + 1{,}000)}{0.32}$

답 : 약 5,212.69atm

[해설]

이상기체 상태방정식 PV = nRT로 푼다. 1,000℃에서는 물도 기체이므로 분해반응식에서 생성물 계수를 모두 더한다.

4C₃H₅(ONO₂)₃ → 12CO₂ + 10H₂O + 6N₂ + O₂
나이트로글리세린 4mol → 기체 12 + 10 + 6 + 1 = 29mol

n = (500 ÷ 227) × 29/4 = 15.97mol
P = nRT/V = 15.97 × 0.08205 × 1,273 ÷ 0.32 ≈ 5,212.69atm

혼동 주의: 부피 320mL는 0.32L로, 온도는 절대온도 1,273K로 바꿔 넣는다. R을 0.082로 쓰면 약 5,209atm이 나오는데, 이는 상수 값 차이일 뿐이다.