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1[가스산업기사 필기] 22년 3회차

밀폐된 용기 속에 3atm, 25℃에서 프로판과 산소가 2 : 8의 몰비로 혼합되어 있으며 이것이 연소하면 다음 식과 같이 된다. 연소 후 용기내의 온도가 2500K로 되었다면 용기 내의 압력은 약 몇 atm이 되는가?
 $2\mathrm{C_3H_8} + 8\mathrm{O_2} \rightarrow 6\mathrm{H_2O} + 4\mathrm{CO_2} + 2\mathrm{CO} + 2\mathrm{H_2O}$

해설

주어진 2:8 몰비는 완전연소에 필요한 화학양론비(1:5)보다 산소가 부족하므로 일부는 CO로 남는 불완전연소가 되며, 반응식은  $2\text{C}_3\text{H}_8+8\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2+4\text{CO}+8\text{H}_2\text{O}$ 로 정리된다. 반응 전 총 몰수는 10몰, 반응 후는  $2+4+8=14$ 몰이며, 부피가 일정한 용기이므로  $P_2=P_1\times\dfrac{n_2}{n_1}\times\dfrac{T_2}{T_1}=3\times\dfrac{14}{10}\times\dfrac{2500}{298}\approx35\,\mathrm{atm}$ 이다.

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