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1[해양경찰 화학] 25년 1회차

부피가 48 L인 용기 속에 어떤 기체 4 g이 들어 있다. 용기 안의 온도는 27 ℃이고 내부 압력은 760 ㎜Hg이다. 용기 안에 들어있는 기체로 가장 타당한 것은? (단, 기체 상수는 0.08 atm⦁L/mol⦁K 이고 기체는 이상기체로 가정한다)

H₂

He

N₂

O₂

해설

용기 속 기체는 몰질량이 2 g/mol인 수소이다.
760 mmHg는 1 atm, 27 ℃는 300 K이므로 이상기체 방정식으로 몰수를 구한다.
 $n = \dfrac{PV}{RT} = \dfrac{1 \times 48}{0.08 \times 300} = 2\ \mathrm{mol}$ 
따라서 몰질량은  $\dfrac{4\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{mol}} = 2\ \mathrm{g/mol}$ 이다.
He: 몰질량이 4 g/mol로 2배 크다.
 $\mathrm{N_2}$ : 몰질량이 28 g/mol로 훨씬 크다.
 $\mathrm{O_2}$ : 몰질량이 32 g/mol로 훨씬 크다.

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