H2, CH4의 전체 질량과 전체 부피는 각각 10 g, 33.6 L

H2, CH4의 전체 질량과 전체 부피는 각각 10 g, 33.6 L

 

 

0℃, 1기압에서 실린더에 들어있는 H2(g)와 CH4(g)의 전체 질량과 전체 부피는 각각 10 g, 33.6 L이다. 실린더에 들어있는 기체에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고르시오.

<보기>

가) 몰비는 H2 : CH4 = 1 : 2 이다.

나) CH4의 질량은 8 g이다.

다) 원자의 질량비는 H : C = 1 : 4 이다.

 

---------------------------------------------------

 

H2의 몰수 = a, CH4의 몰수 = b 라 두면,

 

 

33.6 L × (1 mol / 22.4 L) = 1.5 mol 이므로,

a + b = 1.5 mol ... (1)

 

 

n = W / M 이므로,

( 설명 https://ywpop.tistory.com/7738 )

W = n × M

 

2a + 16b = 10 g ... (2)

 

 

from (1),

a = 1.5 – b ... (3)

 

 

(3)식을 (2)식에 대입하면,

2(1.5 - b) + 16b = 10

3 – 2b + 16b = 10

14b = 7

b = 7 / 14 = 0.5 mol = CH4

---> a = 1 mol = H2

 

 

가) 몰비는 H2 : CH4 = 1 : 2 이다.

---> 몰비는 H2 : CH4 = 1 : 0.5 = 2 : 1 이다.

 

 

나) CH4의 질량은 8 g이다.

16b = 16 × 0.5 = 8 g

---> H2의 질량은 2 g이다.

 

 

다) 원자의 질량비는 H : C = 1 : 4 이다.

---> 원자의 질량비는 H : C = 2 + 8×(4/16) : 8×(12/16)

= 4 : 6 = 2 : 3 이다.

 

 

답: 나)