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1[변리사 1차] 14년 1회차

그림은 밀폐된 용기에서 일어나는 A₂B와 C₂의 반응에서 반응 전후의 화학종의 종류와 양을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 온도는 일정하고, A∼C는 임의의 원소기호이다.)
반응 전 반응 후
A₂B(g) 0.8 몰
C₂(g) 0.4 몰 A₂B(g) x 몰
AC₂(g) y 몰
B₂(g) z 몰

반응 전	반응 후
A₂B(g) 0.8 몰 C₂(g) 0.4 몰	A₂B(g) x 몰 AC₂(g) y 몰 B₂(g) z 몰

이 반응의 한계 반응물은 A₂B이다.

반응 후 A₂B의 몰 수 x는 0.4이다.

반응 후 y : z는 4 : 1이다.

반응 후 몰 수가 가장 큰 물질은 B₂이다.

반응이 진행하면 용기내의 압력은 증가한다.

해설

반응식을 균형 맞추면 C₂가 한계 반응물이 되고, 생성된 AC₂와 B₂의 몰비는 4 : 1이 된다.
반응 전에는 A₂B 0.8몰과 C₂ 0.4몰이 들어 있고 반응 후에는 A₂B가 x몰 남으며 AC₂ y몰과 B₂ z몰이 생긴다. 원자 수를 맞춘 반응식은
 $2\mathrm{A_{2}B}+4\mathrm{C_{2}}\rightarrow 4\mathrm{AC_{2}}+\mathrm{B_{2}}$ 
필요한 몰비가 A₂B : C₂ = 1 : 2인데 실제로는 2 : 1이므로 C₂가 먼저 모두 소모된다. C₂ 0.4몰이 반응하면 A₂B는 0.2몰 소모되므로
 $x=0.8-0.2=0.6,\qquad y=0.4,\qquad z=0.1$ 
따라서  $y:z=0.4:0.1=4:1$ 이다.
반응 후 몰수가 가장 큰 물질은 B₂(0.1몰)가 아니라 남은 A₂B(0.6몰)이다.
전체 몰수가 1.2몰에서 1.1몰로 줄어들므로 온도와 부피가 일정한 용기에서 압력은 감소한다.

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