化学
高校生
解決済み
2枚目の写真の赤く線をひいたところで、なぜそうに式をたてるのかわかりません。
生成物の体積は4.7Lだから2x=4.7
とできないのはなぜですか？
] 82 混合気体の反応 常温で, メタンCH』とプロパン C3H8の混合気体1.0Lに 9.0Lの
酸素を混合して完全燃焼させたところ, メタンとプロパンはすべて反応した。生成物
をもとの温度に戻したときの体積は7.4Lであった。 はじめの混合気体中に含まれて
いたメタンの体積百分率(%)を整数で求めよ。 ただし, 生じた水の体積は無視できる
ものとする。
解答
40%
ポイント
同温・同圧における気体の体積の比は気体の物質量の比に等しいので,気体どう
しの反応では係数の比=気体の体積の比(同温・同圧)の関係がある。
メタンCH4とプロパン C3Hs はいずれも炭素と水素か
らできた化合物(炭化水素)であり,これらを完全燃焼さ
せると,炭素は二酸化炭素に、水素は水になる。
混合気体中にメタンがx〔L〕含まれていたとすると,
プロパンは1.0L-xとなり,気体の体積の変化量は次の
ようになる。
変化量
CO2
+x
-X
C3H8 + 2502 →→→→→→→→ 3CO2 + 4H2O
変化量(1.0L-x) -5(1.0L-x) +3(1.0L-x)
CH4 +
202
- 2x
反応後に残った気体は,未反応の酸素と生成した二酸
化炭素であるから,
9.0L-{2x+5(1.0L-x)}+x+3 (1.0L-x)=7.4L
x=0.4L
したがって, 混合気体中のメタンの体積百分率 (%) は,
0.4L
40%
1.0L
x 100=40
+ 2H2O
W
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