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출제 21-2
질산암모늄 800g이 열분해(2NH4NO3 → 2N2 + O2 + 4H2O)될 때 발생하는 기체의 부피(L)를 구하시오. (1기압 600℃)기체 총 몰수 = ( ① ) mol
에서 V = ( ② ) L
해설
① 35
② 2,505.51
② 2,505.51
[해설]
질산암모늄(NH4NO3, 분자량 80)의 몰수를 구하고, 반응식 계수비로 기체 몰수를 얻어 이상기체 상태방정식에 대입한다.
600℃에서는 물도 수증기이므로 2몰이 분해될 때 N2 2몰 + O2 1몰 + H2O 4몰, 모두 7몰의 기체가 나온다.
n(NH4NO3) = 800 ÷ 80 = 10 mol
n(기체) = 10 × 7/2 = 35 mol
온도는 절대온도로 바꿔 대입한다.
T = 600 + 273 = 873 K
V = nRT/P = 35 × 0.082 × 873 ÷ 1 = 2,505.51 L
혼동 주의: 압력이 atm이므로 R = 0.082 atm·L/(mol·K)를 쓰고, 수증기 몰수를 빼먹지 않는다.
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