40 L 20℃ 139 atm•g H2 kg H2O

내용적 40 L의 용기에 20℃에서 게이지압력으로 139기압까지 충전된 수소가 공기 중에서 연소했다고 하면 약 몇 kg의 물이 생성되겠는가? (단, 이상기체로 간주하고, 표준상태에서 연소하는 것으로 한다.)

내용적 40[L]의 용기에 20[℃]에서 게이지압력으로 139기압까지 충전된 수소가 공기 중에서 연소했다고 하면 약 몇 [kg]의 물이 생성되겠는가? (단, 이상기체로 간주하고, 표준상태에서 연소하는 것으로 한다.)

① 2.1

② 4.2

③ 13

④ 23

절대압력 = 대기압력 + 게이지압력

= 1 + 139

= 140 atm

PV = nRT 로부터,

충전된 H2의 몰수를 계산하면,

n = PV / RT

= [(140) (40)] / [(0.08206) (273.15 + 20)]

= 233 mol H2

수소 연소 반응식

2H2 + O2 → 2H2O

H2 : H2O = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

생성되는 H2O의 몰수 = 233 mol

H2O의 몰질량 = 18 g/mol 이므로,

233 mol × (18 g/mol)

= 4194 g

= 4.194 kg H2O

답: ② 4.2

[키워드] pv nrt 기준, 절대압력 기준