질소와 수소를 원료로 하여 암모니아를 합성한다. 표준상태에서 수소 5m3가 반응하였을 때 암모니아는 약 몇 kg이 생성 되는가?

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가스기능사

질소와 수소를 원료로 하여 암모니아를 합성한다. 표준상태에서 수소 5m3가 반응하였을 때 암모니아는 약 몇 kg이 생성 되는가…

문제풀이 모드 2 정답률 : 26%

질소와 수소를 원료로 하여 암모니아를 합성한다. 표준상태에서 수소 5m3가 반응하였을 때 암모니아는 약 몇 kg이 생성 되는가?

1.52

2.53

3.54

4.55

,

2 Comments
Losce 03.27 17:59  
이거 어떻게 푸나요
일타쌤 03.31 13:16  
암모니아 합성 반응식을 먼저 살펴보겠습니다.

반응식: 
N₂ + 3H₂ → 2NH₃

즉, 3부피의 수소(H₂)가 반응하면 2부피의 암모니아(NH₃)가 만들어집니다(같은 온도와 압력에서 기체 부피는 분자 수에 비례).

1단계. 부피 비로부터 NH₃ 생성량(기체상 부피) 계산 
- 수소 3부피 → 암모니아 2부피 
- 수소 1부피 → 암모니아 (2/3)부피 
- 수소 5m³ → 암모니아 5 × (2/3) = (10/3)m³ ≈ 3.33m³ 

2단계. 암모니아 기체 부피를 몰수로 변환 
- 표준상태(STP)에서 1몰의 기체 부피를 22.4L(=0.0224m³)로 가정 
- 1m³의 기체 = (1 / 0.0224)몰 = 약 44.64몰 

- 따라서 NH₃ 부피 3.33m³ → 몰수 = 3.33 × 44.64 ≈ 148.5몰 

3단계. 몰수에서 질량으로 변환 
- 암모니아(NH₃)의 분자량(M)은 17g/mol (질소 14 + 수소 1×3) 
- 질량(그램) = 몰수 × 분자량 = 148.5 × 17 ≈ 2524.5g 
- 질량(킬로그램) = 2.5245kg ≈ 2.53kg 

결론 
- 수소 5m³가 반응했을 때 생성되는 암모니아 질량은 약 2.53kg이므로, 주어진 보기 중 정답은 2.53입니다.