다음 열화학 반응식에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고… | [변리사 1차] 12년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[변리사 1차] 12년 1회차
다음 열화학 반응식에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
- N2(g)+2H2(g) → N2H4(g) ΔH1 = 95kJ
- N2H4(g)+H2(g) → 2NH3(g) ΔH2 = -187kJ
- 4NH3(g)+O2(g) → 2N2H4(g)+2H2O(g) ΔH3 = -110kJ
- ㄱ. NH3(g)의 생성열은 -92 kJ/mol이다.
- ㄴ. H2O(g)의 생성열은 -242 kJ/mol이다.
- ㄷ. N2H4(l)의 생성열은 95 kJ/mol보다 작다.
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ㄱ
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ㄱ, ㄴ, ㄷ
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ㄱ, ㄷ
4
ㄴ
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ㄴ, ㄷ
해설
헤스 법칙으로 계산하면 H2O(g)의 생성열이 -242 kJ/mol이라는 것과 N2H4(l)의 생성열이 95 kJ/mol보다 작다는 설명이 옳다.
첫째 식과 둘째 식을 더하면 N2(g)+3H2(g) → 2NH3(g), ΔH = 95 + (-187) = -92 kJ이다.
이 값은 NH3 2몰에 대한 것이므로 NH3(g) 1몰의 생성열은 -46 kJ/mol이고 -92 kJ/mol이 아니다.셋째 식에 ΔHf(N2H4, g)=95, ΔHf(NH3)=-46을 넣으면
-110 = [2(95) + 2x] - 4(-46) = 374 + 2x
x = -242 kJ/mol이므로 H2O(g)의 생성열이 확인된다.기체가 액체로 응축될 때는 열을 방출하므로 N2H4(l)의 생성열은 기체 상태 값 95 kJ/mol에서 기화열만큼 작아진다.
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