화학1 수능완성 테마4 12번 오류인가요?

Question

ㄴ 문항이 문제입니다.

문제는 실린더 속 기체 밀도비를 반응 전 후로 푸는 문제인데, 왜 밀도비를 용기 전체로 잡는지 이해가 안됩니다.

반응 후에는 제가 구할수 있는데 반응 전 문제때문에 답이 안나오더라구요.

답지의 풀이나 학교에서의 풀이는
질량은 보존되므로 용기전체의 반응전과 후의 몰수비로 풀어서 2:3이 된다.

제 생각은
반응전이라면, 콕을 열더라도 서로 A,B 가 만나지 않았으므로, 아직까진 실린더속에는 B기체만 남아있다. 따라서 반응전 밀도는 B질량/3L다.
반응 후는 1L 속에 B,C 혼합기체이므로 반응후 밀도비는 (B+C기체 질량)/1L라고 생각했습니다.

문제자체는 "실린더" 속의 밀도인데, 풀이에서는 "용기 전체"로 두고 콕을여는순간부터 A,B 전체 혼합기체늬 밀도를 구하는지 모르겠군요.

강한상호작용 · Accepted Answer

그거 저도 이상했었는데 콕으로 기체 다섞은후더라구요

세계기록 · Answer

저도그거이상했음

1y2y · Answer

(나)에서 '콕을 열고 충분한 시간이 흐른 후'라는 표현때문에 밀도를 구할때 혼합기체의 밀도를 구하는게 맞습니다.
용기 전체에 고르게 퍼져있다는 말이죠.

ㄴ에서는 반응 전 밀도부터 따져볼게요
반응전 콕을열면 실린더의 부피는 3L가 됩니다. 그럼 여기에 A와 B의 혼합기체 0.3몰이 들어있다는 얘기죠
반응 전 전체질량을 w라고 한다면 강철용기와 실린더의 부피비가 1:1이기 때문에 각각 1/2w씩 기체가 퍼져있을거에요.
그럼 반응 전 밀도는 (1/2w) / 3L입니다.

반응 후를 보면 계산해보면 전체기체가 0.4몰로 강철용기+실린더의 부피가 4L이므로 실린더의 부피는 1L입니다.
이때 질량보존법칙에 의해서 전체질량은 w이지만 강철용기와 실린더의 부피비가 3:1이므로 실린더에는 1/4w만큼의 기체가 퍼져있습니다.
따라서 이때의 실린더의 밀도는(1/4w) / 1L
입니다.
결국 밀도비는 w/6L : w /4L = 2:3이 나옵니다.
ㄴ해설을 보면 용기전체로놓고 구하긴했네요 앞뒤가 약간 안맞긴한것같네요ㅎㅎ

문제자체 오류는 없는것 같습니다

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