問題情報

単元混合気体の燃焼
年度2012年度
問題番号化学Ⅰ-第2問-問2
配点4
計算問題
難易度普通

正解

② 2.40

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解説

 混合気体を反応させる問題では,必ず別々の式を書いて考えます。

   CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 891〔kJ〕
   C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O + 1411〔kJ〕

 ここで,メタンの物質量〔mol〕をxとおくと,エチレンの物質量〔mol〕は(1.00-x)となります。燃焼により発生する熱量は,次のようになります。

   メタンの燃焼で891x〔kJ〕
   エチレンの燃焼で1411(1.00-x)〔kJ〕

これらの和が1099kJなので,メタンの物質量x〔mol〕を求めることが出来ます。

   891x〔kJ〕 + 1411(1.00-x)〔kJ〕 = 1099〔kJ〕
   x = 0.600

よって,メタンが0.600mol,エチレンが1.00-0.600=0.400mol含まれていたことがわかります。ここで,上記の熱化学方程式より,メタン1molの燃焼に2molの酸素が,エチレン1molの燃焼に3molの酸素が必要です。それぞれの物質量から必要な酸素の総量を求めると,次のようになります。

   0.600〔mol〕×2 + 0.400〔mol〕×3 = 2.40〔mol〕

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問題混合気体の燃焼の問題
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