프로판가스 1몰 완전연소 시 질소기체 부피비(%)

프로판가스 1몰 완전연소 시 질소기체 부피비(%)

 

 

프로판가스 1몰이 완전연소 시 생성되는 생성물에서

질소기체가 차지하는 부피비(%)는 약 얼마인가?

(단, 생성물은 모두 기체로 가정하고,

공기 중의 산소는 21 vol%, 질소는 79 vol%.)

① 18.8

② 22.4

③ 72.9

④ 79.0

 

 

 

프로판 연소 반응식

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5791 )

 

 

 

C3H8 : O2 = 1 : 5 계수비(= 몰수비) 이므로,

C3H8 1 mol 연소에 필요한 O2의 몰수 = 5 mol

 

 

 

5 mol O2를 포함하는 공기 중 N2의 몰수

= 5 mol / (21/100) × (79/100)

= 18.8095 mol

= 18.81 mol

 

 

 

[참고] 5 mol / (21/100) × (79/100)

공기 중 O2 = 21 vol% 이므로,

5 mol O2를 포함하는 공기의 몰수

= 5 mol / (21/100)

= 23.8095238 mol

 

 

공기 중 N2 = 79 vol% 이므로,

23.8095238 mol 공기 중 N2의 몰수

= 23.8095238 mol × (79/100)

= 18.8095 mol

= 18.81 mol

 

 

 

기체의 경우,

계수비 = 몰수비 = 부피비 이므로,

질소기체가 차지하는 부피비(%)

= [N2 / (N2 + CO2 + H2O)] × 100

= [18.81 / (18.81 + 3 + 4)] × 100

= 72.88%

 

 

 

답: ③ 72.9

 

 

 

 

[참고] 공기 중의 산소의 부피는 20%

5 mol O2를 포함하는 공기 중 N2의 몰수

= 5 mol / (20/100) × (80/100)

= 20 mol

 

 

질소기체가 차지하는 부피비(%)

= [20 / (20 + 3 + 4)] × 100

= 74.07%

 

 

답: 74.1%

 

 

 

 

[키워드] 질소기체가 차지하는 부피비 기준, 공기 중 산소가 21vol%, 질소가 79vol%일 때, 메탄가스 1몰이 완전연소 되었다. 이때 반응 생성물에서 질소기체가 차지하는 부피비(%)는 약 얼마인가?