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1[변리사 1차] 11년 1회차

다음은 계수를 맞추지 않은 프로페인(C₃H₈)의 연소 반응식이다. 273℃, 1 atm에서 0.2 mol의 프로페인을 완전히 연소시키기 위해 필요한 산소의 최소 부피는? (단, 산소는 이상 기체 방정식을 따르고, 0℃에서 RT = 22.4 Lㆍatm/mol이다.)
 $\mathrm{C_3H_8(g) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + H_2O(g)}$

11.2 L

22.4 L

33.6 L

44.8 L

56.0 L

해설

필요한 산소는 1.0 mol이고, 273℃·1 atm에서 그 부피는 44.8 L이다.
연소 반응식의 계수를 맞추면  $\mathrm{C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O}$  이므로 프로페인 1 mol당 산소 5 mol이 필요하다.
따라서 0.2 mol × 5 = 1.0 mol의 산소가 있어야 한다.
0℃(273 K)에서 RT = 22.4 L·atm/mol이므로 273℃(546 K)에서는
 $RT = 22.4 \times \dfrac{546}{273} = 44.8\ \mathrm{L\cdot atm/mol}$ 
 $V = \dfrac{nRT}{P} = \dfrac{1.0 \times 44.8}{1} = 44.8\ \mathrm{L}$

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