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1[가스산업기사 필기] 23년 2회차

메탄(CH4) 8g을 완전연소시켰을 때 생성되는 이산화탄소는 27℃, 1atm에서 약 몇 L인가? (단, 이상기체로 가정하며 기체상수 R = 0.082 L·atm/(mol·K)이다.)

1

11.2

2

12.3

3

22.4

4

24.6

해설

연소반응식 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O에서 메탄 8g = 8/16 = 0.5mol이므로 생성 CO2도 0.5mol이다. 이상기체 상태방정식으로 V=nRTP=0.5×0.082×3001=12.3 LV=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{0.5\times0.082\times300}{1}=12.3\ \mathrm{L}. [검산] 12.3L를 역산하면 n = 12.3/(0.082×300) = 0.5mol → CO2 0.5mol은 메탄 0.5mol(= 8g)의 완전연소 생성량과 일치한다. 0℃ 기준 11.2L(0.5mol×22.4)와 혼동하지 않도록 온도 300K를 적용해야 한다.

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