問題情報

単元炭化水素の燃焼熱
年度2008年度
問題番号化学Ⅰ-第2問-問1
配点a‐4,b‐3
計算問題
難易度難しい

正解

a‐④ 1920

b‐① 4

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解説

 分子式C3Hnの炭化水素の完全燃焼は,次の化学反応式で表されます。
   C3Hn + (3+n/4)O2 → 3CO2 + n/2H2O

a 完全燃焼により二酸化炭素3.30gが生成しています。まずは,この二酸化炭素の物質量〔mol〕を求めます。
   CO2=44
   3.30g ÷ 44g/mol = 0.075mol

 上記の化学反応式の係数より,炭化水素C3Hnと二酸化炭素CO2は物質量比1:3の反応なので,反応した炭化水素C3Hnの物質量〔mol〕を求めることが出来ます。
   0.075mol ÷ 3 = 0.025mol

 よって,0.025molの炭化水素C3Hnが完全燃焼したときに,48.0kJの熱が発生したことがわかります。燃焼熱〔kJ/mol〕は,1molあたりの値ですので,1molの炭化水素C3Hnが完全燃焼するときの熱量を求めます。
   48.0kJ ÷ 0.025mol = 1920kJ/mol
   (または,0.025mol : 48.0kJ = 1mol : Q〔kJ〕)

b いろんな解法が考えられますが,最もわかりやすいのは二酸化炭素CO2と水H2Oの物質量比で考えるものだと思います。

 生成した水の質量が0.900gなので,その物質量〔mol〕が求められます。
   H2O=18
   0.900g ÷ 18g/mol = 0.050mol

 aで求めた二酸化炭素との物質量比が,化学反応式の係数の比と等しくなります。
   0.075mol : 0.050mol = 3 : n/2

 これを解いて,n=4です。

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問題炭化水素の燃焼熱の問題
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