수소연료전지에서 전기를 생산할 때의 반응식이 다음과 같을 때 10g의 H 2 와 160g의 O 2 가 반응하여 생성된 물은 몇 그램인가? 2\mathrm{H_{2}(g)} + \mathrm{O_{2}(g)} \rightarrow 2\mathrm{H_{2}O(g)}

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1[화학분석기사 필기] 14년 1회차

수소연료전지에서 전기를 생산할 때의 반응식이 다음과 같을 때 10g의 H₂와 160g의 O₂가 반응하여 생성된 물은 몇 그램인가?
 $2\mathrm{H_{2}(g)} + \mathrm{O_{2}(g)} \rightarrow 2\mathrm{H_{2}O(g)}$

90g

100g

110g

120g

해설

10g의 H₂는  $\dfrac{10\,\mathrm{g}}{2\,\mathrm{g/mol}} = 5\,\mathrm{mol}$ 이고 160g의 O₂는  $\dfrac{160\,\mathrm{g}}{32\,\mathrm{g/mol}} = 5\,\mathrm{mol}$ 이다.
반응식 2H₂+O₂→2H₂O에서 H₂ 2몰당 O₂ 1몰이 필요하므로 H₂ 5몰을 반응시키려면 O₂ 2.5몰이면 충분하다. O₂가 5몰이나 있으므로 H₂가 모두 소모되는 한계반응물이다.
H₂와 H₂O는 1:1 몰비이므로 생성되는 물은 5몰이고, 질량으로는  $5\,\mathrm{mol}\times18\,\mathrm{g/mol}=90\,\mathrm{g}$ 이다.

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