질소 14g과 수소 4g을 혼합하여 내용적이 4000mL인 용기에 충전… | [가스기능장 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능장 필기] 22년 2회차

질소 14g과 수소 4g을 혼합하여 내용적이 4000mL인 용기에 충전하였더니 용기 내의 온도가 100 로 상승하였다. 용기 내 수소의 부분압력은 약 몇 atm 인가?

4.4

12.6

15.3

19.9

해설

질소 14g은  $\dfrac{14}{28}=0.5\,\mathrm{mol}$ , 수소 4g은  $\dfrac{4}{2}=2\,\mathrm{mol}$ 로 전체 몰수는 2.5mol이다.
이상기체 상태방정식으로 전체압력을 구하면  $P=\dfrac{nRT}{V}=\dfrac{2.5\times0.0821\times373}{4}\approx19.1\,\mathrm{atm}$ 이다(T=100+273=373K, V=4L).
수소의 부분압력은 몰분율을 곱해  $P_{H_2}=19.1\times\dfrac{2}{2.5}\approx15.3\,\mathrm{atm}$ 이 된다.

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