이황화탄소 100kg이 완전연소할 때 발생하는 이산화황의 부피(m3)를… | 2020년 위험물산업기사실기 1회 기출문제 상세 페이지

62.12m³

CS₂ + 3O₂ → CO₂ + 2SO₂
이상기체 상태방정식 $V=\frac{wRT}{PM}$
w(질량) = 100kg = 100,000g
R(기체상수) = 0.082 L·atm·K^-1·mol^-1
T(절대온도) = 273 + 30 = 303K
P(압력) = 1.0526atm (760mmHg = 1atm)

$V=\frac{100,000\times 0.082\times 303}{1.0526\times 76}=31,058.43\text{L}$
이황화탄소 1mol이 연소하면 이산화황 2mol이 발생한다.
이산화황의 부피는 31,058.43 × 2 = 62,116.86L이다.
62,116.86L = 62.12m³

[해설]

이상기체 상태방정식으로 CS₂ 100kg의 부피를 먼저 구한다. 그다음 연소반응식의 몰비 1:2를 적용해 SO₂ 부피로 바꾼다.

연소반응식
CS₂ + 3O₂ → CO₂ + 2SO₂

공식
V = wRT / PM
대입(M = 76, T = 273 + 30 = 303K, P = 800/760 = 1.0526atm)
V = (100,000 × 0.082 × 303) / (1.0526 × 76) = 31,058.43L

CS₂ 1mol이 타면 SO₂ 2mol이 생기므로 부피에 2를 곱한다.
31,058.43 × 2 = 62,116.86L = 62.12m³

혼동 주의: 질량은 g, 압력은 atm으로 바꿔야 R = 0.082 L·atm/(K·mol)과 단위가 맞는다.