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강철 용기에서 암모니아(NH3) 기체가 질소(N2) 기체와 수소 기체(… | [9급 지방직 화학] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 화학] 21년 1회차
강철 용기에서 암모니아(NH3) 기체가 질소(N2) 기체와 수소 기체(H2)로 완전히 분해된 후의 전체 압력이 900 mmHg이었다. 생성된 질소와 수소 기체의 부분 압력[mmHg]을 바르게 연결한 것은? (단, 모든 기체는 이상 기체의 거동을 한다)
1
질소 기체: 200, 수소 기체: 700
2
질소 기체: 225, 수소 기체: 675
3
질소 기체: 250, 수소 기체: 650
4
질소 기체: 275, 수소 기체: 625
해설

생성된 기체의 부분 압력은 질소 225 mmHg, 수소 675 mmHg이다.

분해 반응식은 2NH3→N2+3H2\mathrm{2NH_3 \rightarrow N_2 + 3H_2}이므로 생성되는 N2:H2\mathrm{N_2 : H_2}의 몰비는 1 : 3이다.

같은 용기·같은 온도에서 부분 압력은 몰분율에 비례한다.
PN2=900×14=225 mmHgP_{\mathrm{N_2}} = 900 \times \dfrac{1}{4} = 225\ \mathrm{mmHg}
PH2=900×34=675 mmHgP_{\mathrm{H_2}} = 900 \times \dfrac{3}{4} = 675\ \mathrm{mmHg}

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