점화장치가 있는 단단한 철제 용기에 수소와 산소가 3:1 부피 비율로 … | [소방간부후보생 화학개론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

연소 후 내부 압력은 $1.5\,P_0$이다.
$2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}$에서 $\mathrm{H_2}$ 3 mol, $\mathrm{O_2}$ 1 mol 로 두면 $\mathrm{O_2}$가 모두 소모되어 $\mathrm{H_2O}$ 2 mol 과 남은 $\mathrm{H_2}$ 1 mol 이 된다. 546.30 K 에서 물은 기체이므로 기체 몰수는 4에서 3으로 준다.
부피가 일정하므로 $P\propto nT$이다.
$P=P_0\times\dfrac{3}{4}\times\dfrac{546.30}{273.15}=P_0\times0.75\times2=1.5\,P_0$
$0.5\,P_0$: 몰수가 절반이 되고 온도가 그대로여야 나오는 값으로 조건과 맞지 않는다.
$1.0\,P_0$: 압력이 그대로이려면 $nT$가 변하지 않아야 하지만 실제로는 1.5배가 된다.
$2.0\,P_0$: 온도 2배만 반영하고 몰수 감소(3/4배)를 빠뜨린 값이다.
$2.5\,P_0$: 몰수가 줄지 않는다고 해도 온도 2배만으로 $2.0\,P_0$가 상한이라 이 값을 넘을 수 없다.