25℃에서 벤젠이 bomb 열량계 속에서 연소되어 이산화탄소와 물이 될… | [화공기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 18년 3회차
25℃에서 벤젠이 bomb 열량계 속에서 연소되어 이산화탄소와 물이 될 때 방출된 열량 을 실험으로 재어보니 벤젠 1mol 당 780890cal 이었다. 25℃에서의 벤젠의 표준연소열은 약 몇 cal 인가?(단, 반응식은 다음과 같으며 이상기체로 가정 한다.)
1
-781778
2
-781588
3
-781201
4
-780003
해설
벤젠의 표준연소열은 약 −781778 cal이다.
bomb 열량계는 부피가 일정한 정적 조건이므로 측정값은 내부에너지 변화다. 1mol당 780890cal를 방출했으므로 ΔU = −780890 cal이다.
표준연소열은 정압 기준 엔탈피 변화이므로 ΔH = ΔU + Δn기체RT로 환산한다. 반응식 C6H6(L) + 7½O2(g) → 3H2O(L) + 6CO2(g)에서 액체는 빼고 기체만 세면 Δn = 6 − 7.5 = −1.5다.
Δn RT = (−1.5)(1.987)(298) ≈ −889 calΔH = −780890 + (−889) = 약 −781778 cal
기체 몰수가 줄어드는 반응이라 정압에서 주위가 계에 일을 해 주므로, 방출열이 정적일 때보다 조금 더 커진다.
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