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で加熱すると、
軽に分解してい
3.81×10° Pa
(mol) が変化して
入し、その式
で表される。
基本演習 24 〈燃焼反応体積変化と組成》
一定圧のもとで､水素, メタン, および酸素の混合気体100mL を完全に燃焼させ、酸化
リン(V)に通したのち,もとの温度にもどして体積を測定したところ 70mLに減少してい
た。さらにこの燃焼気体を水酸化カリウム水溶液に通したところ64mLの酸素だけが残っ
(E) 6:1
た。 燃焼前の気体中にあった水素とメタンの物質量 (mol) 比は次のうちどれに最も近いか。
(D) 5:1
(C) 4:1
(B) 3:1
(A) 2:1
(解)
H2
CH4
Og
100mL
I
完全燃焼
step 1
H2 202
CH4
P.T一定V=k.n
100mL
H2CH Og
x+y+z=100
PO 10
step 2
TO
70mL
CO2
II
`y
o step 1 Tit
H2O, CH, +20z
CO2 + 2H2O
H2 + 1/20g
PO10 + 2H2O
step 2 では
4 HPO などが起こり, H2O が吸収される。
step 3 では
CO2 + 2KOH
K2CO3 + H2O が起こり, CO2 が吸収される。
。 まず, Ⅰ, ⅡI,Ⅲの3つの気体の体積について, P, T=一定であるのでV=knが成り立つ。 体
積は物質量 (mol) に比例しており, たとえば仮に, I が 100mol なら, ⅡIは70mol, Ⅲは 64 mol と
いうような感じで気体の体積をとらえることができる。
Postep1~ step3では気体の一部が変化をうける。 したがって, 混合気体を分離した状態を設定する必
要がある。I,II,ⅢIがP, T 一定なので, P, T 一定で混合気体を分離した場を設ける,つまり,分
体積の場で計算する。 そうすると, 反応におけるモル数の変化量は, 気体の体積で追うことができる。
003-B
II
I
70mL
x
2
CO2 0₂
02 F
KOH
step 3
2-
x-23
2
-y+z=70
02
64mL
- 81-
III
2-
III
64mL
x
2
02
02
x-2
-2y
( 93 芝浦工大)
P.T一定
←
Po
↓
-2y+z=64
VmL
これが変化
混合気体を分けた
仮想的な場。 この
体積はすべてモル
に比例している。
①〜③ より, x=12,y=6,z = 82 となる。 物質量 (mol) 比=分体積比 なので
H2 :CH = 12:6=2:1 ⇒ (A)
