일정한 온도에서 1atm의 H 2 2L, 2atm의 O 2 3L, 3atm의 N 2 4L를 10L의 밀폐된 용기에 넣었을 때의 전체 압력[atm]은? (단, 세 기체는 서로 반응하지 않는 이상 기체라고 가정한다)

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일정한 온도에서 1atm의 H2 2L, 2atm의 O2 3L, 3atm… | [9급 지방직 화학] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 화학] 17년 2회차

일정한 온도에서 1atm의 H₂ 2L, 2atm의 O₂ 3L, 3atm의 N₂ 4L를 10L의 밀폐된 용기에 넣었을 때의 전체 압력[atm]은? (단, 세 기체는 서로 반응하지 않는 이상 기체라고 가정한다)

해설

혼합 기체의 전체 압력은 2 atm이다.
온도가 일정하므로 각 기체에 보일 법칙( $PV$  일정)을 적용해 10 L 용기에서의 부분 압력을 구한 뒤 더한다.
 $\mathrm{H_2}: \dfrac{1 \times 2}{10} = 0.2\ \mathrm{atm}$ 
 $\mathrm{O_2}: \dfrac{2 \times 3}{10} = 0.6\ \mathrm{atm}$ 
 $\mathrm{N_2}: \dfrac{3 \times 4}{10} = 1.2\ \mathrm{atm}$ 
 $P_{total} = 0.2 + 0.6 + 1.2 = 2.0\ \mathrm{atm}$ 
1 atm: 부분 압력 합의 절반으로, 용기 부피를 잘못 적용한 값
3 atm: 부피 변화를 반영하지 않고 질소의 원래 압력을 그대로 쓴 값
4 atm: 부분 압력 합의 두 배로, 용기 부피를 잘못 적용한 값

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

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