化学補講ふり返り

混合気体の燃焼

センター第2問

 2種類以上の気体が混合していて、この気体を完全燃焼させると、CO2とH2Oが発生し発熱する ・・・ といった問題も定番です。



まず、化学反応式を書かなくちゃ、と思いますよね?
 H2 + C2H2 + 3O2 = H2O + 2CO2 + 1600kJ
こういう風に書く生徒がとっても多いんです。またその気持ちも分からなくはありません。
でも、こう書いちゃいけないんですよ! 
その理由ですが、
この反応式だと H2 と C2H2 の係数が同じなので「H2 と C2H2 は同じ物質量(mol)」と決まっちゃってる。 そこがいけない。 ということなんです。
(実は、この問題では H2 : C2H2 = 1 : 1 なんですが、いつもこうとは限りません)

では、反応式はH2 と C2H2 で別々に書きましょう。
また、H2 と C2H2 の計1molなので、C2H2 Xmol 、 H2 (1-X)mol 、 とおきます。
さらに、O2 、 CO2 については問われていないので、こんな風に書いてみましょう。
  H2    →  H2O        +    300kJ   
 (1-X)mol   (1-X)mol    300(1-X)kJ 

  C2H2    →  H2O       +    1300kJ   
  Xmol         Xmol        1300XkJ

さて、発熱量の合計は800kJですので
 300(1-X) + 1300X = 800
 ∴ X = 0.5mol
また、生じた水は、H2 からの分 1-0.5 = 0.5mol 、 C2H2からの分 0.5mol で計 1mol。H2O=18g/molですから、18g生じたことになります。

 答 a ③ 、 b②