H2와 CH4 기체 혼합물 25.0 g 연소 2354 kJ 발생

H2와 CH4 기체 혼합물 25.0 g 연소 2354 kJ 발생

 

 

수소(H2)와 CH4의 기체 혼합물 25.0 g을 연소시키면

2354 kJ의 열이 발생한다.

각 기체의 양을 g 단위로 계산하세요.

 

 

The combustion of a 25.0 g gaseous mixture of H2 and CH4 releases 2354 kJ of heat. Calculate the amount of each gas in grams.

 

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H2, 수소 연소 반응식

H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ... ΔH° = –285.8 kJ/mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/471175 )

 

 

CH4, 메테인 연소 반응식

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) ... Δ°H = –890.3 kJ/mol

 

 

 

H2의 질량(g) = x 라 두면,

H2의 몰수(mol) = x / 2.016

( 참고: n=W/M https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

CH4의 질량(g) = y 라 두면,

CH4의 몰수(mol) = y / 16.04

 

 

x + y = 25.0

---> y = 25.0 – x

 

 

 

(x / 2.016 mol) (285.8 kJ/mol) + (y / 16.04 mol) (890.3 kJ/mol)

= 2354 kJ

 

141.8x + 55.5y = 2354

 

141.8x + 55.5×(25.0 – x) = 2354

 

141.8x + 1387.5 – 55.5x = 2354

 

86.3x = 966.5

 

x = 966.5 / 86.3 = 11.2 g

---> H2의 질량

 

y = 25.0 – 11.2 = 13.8 g

---> CH4의 질량

 

 

 

답: 11.2 g, 13.8 g

 

 

 

 

[키워드] H2 연소 반응식 기준, CH4 연소 반응식 기준