2式を加減、混合気体燃焼の問題
2015年1月7日 11時34分
問1
二酸化炭素の生成熱の熱化学方程式を書いてみると
C+O2=CO2+394kJ です。
この式と与えられた式を見て下さい。辺々引くとCが消えて目的の式になりそうですね。
C+CO2=2CO-172kJ
-) C+O2=CO2+394kJ
CO2-O2=2CO-CO2-566kJ
2CO2=2CO+O2-566kJ
2CO+O2=2CO2+566kJ
CO+(1/2)O2=CO2+283kJ
答[1]⑤
「目的とする熱化学方程式にない物質を消す」
という見通しで、式を足したり引いたりすると、結構簡単に答が出せます。
別解としては、「反応熱=右辺の生成熱-左辺の生成熱」を使ってみましょう。
C+CO2=2CO-172kJ
から、「右-左」でCOの生成熱を求めます。
-172=2X-394 ですね。 X=111kJ です。
このXをCOの燃焼熱を表す下式に用い、「右-左」でQを求めます。
CO+(1/2)O2=CO2+QkJ
Q=394-111 ですね。
Q=283kJ と求まりました。
問2
xCH4 + 2xO2 → +890xkJ
yC3H8 + 5yO2 → +2220ykJ
最初の混合気体が(x+y)mol、消費したO2が(2x+5y)molです。
O2は混合気体の3倍消費したので
3(x+y)=(2x+5y)
∴ x-2y=0 です。
また、発熱量が400kJなので
890x+2220y=400 です。
これら2式より、x=0.2mol と求まります。
答[2]④
反応式を xCH4 + yC3H8 + 2xO2 + 5yO2 ・・・ と書くより
上のやり方の方が間違いにくいと思います。
また、生成物のCO2、H2Oはこの問題では関係ないので書きませんでした。