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18-2제2종 분말소화약제의 주성분인 탄산수소칼륨 200 kg 이 약 … | 2018년 위험물기능사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

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제2종 분말소화약제의 주성분인 탄산수소칼륨 200 kg 이 약 190 ℃ 에서 열분해되었다. 다음 물음에 답하시오. (단, 칼륨의 원자량은 39이고, 발생한 기체의 부피는 1기압·200 ℃ 상태에서 구한다.)

(1) 열분해반응식을 쓰시오.

(2) 발생하는 이산화탄소의 부피는 몇 m3\mathrm{m^3} 인가?

해설

(1) 2KHCO3→K2CO3+CO2+H2O2KHCO_3 \rightarrow K_2CO_3 + CO_2 + H_2O

(2) 약 38.79 m3\mathrm{m^3}


[해설]

제2종 분말소화약제의 주성분 탄산수소칼륨은 약 190 ℃에서 1차 분해해 탄산칼륨·이산화탄소·수증기를 낸다.
2KHCO3 → K2CO3 + CO2 + H2O

KHCO3의 분자량은 39 + 1 + 12 + 16 × 3 = 100이므로 200 kg은 2 kmol이다. 반응식에서 KHCO3와 CO2의 몰비가 2:1이므로 CO2는 1 kmol이 생긴다.

부피는 이상기체 상태방정식으로 구한다.
V = nRT / P
V = 1 × 0.082 × (273 + 200) / 1
V ≈ 38.79 m3

혼동 주의: 조건이 200 ℃이므로 절대온도 473 K를 대입해야 하며, 표준상태 값인 22.4 m3/kmol을 그대로 쓰면 틀린다.

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