題組內容

題組 1-2

黑火藥燃燒時的化學反應式如下：

$$2\mathrm{KNO}_{3}(\mathrm{s}) + 3\mathrm{C}(\mathrm{s}) + \mathrm{S}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{K}_{2}\mathrm{S}(\mathrm{s}) + \mathrm{N}_{2}(\mathrm{g}) + 3\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g}) \cdots\cdots(1)$$

在一個內容量為 8.2 升的炸彈型容器內，在常溫、常壓，裝入由硝酸鉀 2200 克(21.8 莫耳)，碳 360 克、碳粉 340 克(10.6 莫耳)磨成的均勻混合物與引信。假設黑火藥一經引燃，就依式(1)反應，溫度快速升高，容器內的壓力隨之增大，溫度最高可達 1000 K，而產生的氣體均可視同理想氣體，未反應的剩餘物均以固體的狀態留存。據此回答下列問題：