H2 O2 2:1 0.950 atm 25℃ 125℃ 88.0% yield

H2 O2 2:1 0.950 atm 25℃ 125℃ 88.0% yield

 

 

A mixture in which the mole ratio of hydrogen to oxygen is 2:1

is used to prepare water by the reaction

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)

The total pressure in the container is 0.950 atm

at 25℃ before the reaction.

What is the final pressure in the container at 125℃ after the reaction,

assuming an 88.0% yield and no volume change?

 

 

 

H2 : O2 = 2 : 1 몰수비(mole ratio) 이므로,

반응 전,

O2의 몰수 = x 라 두면,

H2의 몰수 = 2x

---> 전체 기체의 몰수 = 3x

 

 

 

반응 수율 = 88.0% 이므로,

즉 반응물이 88.0%만 반응했으므로,

반응 후,

남아있는 H2의 몰수

= 2x × (12.0/100) = 0.24x

 

남아있는 O2의 몰수

= x × (12.0/100) = 0.12x

 

H2 : H2O = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

생성된 H2O의 몰수

= 2x × (88.0/100) = 1.76x

 

전체 기체의 몰수

= 0.24 + 0.12 + 1.76 = 2.12x

 

 

 

PV = nRT 에서,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

부피 변화 없다(V = constant)고 했으니,

상수끼리 모으면,

P / nT = R / V

 

R / V = 상수 이므로,

P / nT = 상수 = 일정

---> P1 / n1T1 = P2 / n2T2

 

 

 

P1 = 0.950 atm 이므로,

P2 = [P1×n2T2] / [n1T1]

= [0.950 × 2.12x × (273.15 + 125)] / [3x × (273.15 + 25)]

= 0.89649964 atm

= 0.896 atm

 

또는

= [0.950 × 2.12x × (273 + 125)] / [3x × (273 + 25)]

= 0.89661298 atm

= 0.897 atm

 

 

 

답: 0.897 atm

 

 

 

 

[키워드] nrt 기준, 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) 반응 기준, 2H2 + O2 → 2H2O 반응 기준