☆問題のみはこちら→気体の燃焼(開放系)の計算(問題)
☆解説授業①:気体の燃焼(開放系)の計算(化学反応式を使った計算の仕方、燃焼の化学反応式の作り方についても解説しています)
☆解説授業②:気体の燃焼(開放系)の計算の応用問題(複雑に見える問題でも1つの方程式にすることができます)
※原子量:H=1, C=12, N=14, O=16
①メタンと一酸化炭素が体積比で3:2の混合気体がある。この混合気体52gを酸素で完全燃焼させた。
1)混合気体中のメタンと一酸化炭素の質量を求めよ。
求めるメタンの質量をwCH4 [g]、一酸化炭素の質量をwCO [g]とする。
※同温同圧で「体積比=物質量の比」となることを状態方程式を使って説明した答案
2)メタンと一酸化炭素が燃焼するときの化学反応式を書け。
3)混合気体の完全燃焼に必要な酸素の質量を求めよ。
4)燃焼後発生する二酸化炭素の質量と、標準状態での体積を求めよ。
②自動車排気ガス中の窒素酸化物は大気汚染の主要な原因の1つとなっている。窒素酸化物の排出が規制される1968年以前は、自動車は走行に伴って2.1g/kmの割合でNOを排出していた。今、自動車は燃料1Lあたり10km走行できるとし、燃料を完全燃焼するための空気(窒素と酸素の体積比は4:1)を外部から取り入れるものとする。ただし、燃料はオクタンC8H18だけと仮定し、その密度を1.14kg/Lとする。有効数字は3桁で答えよ。
1)100kmの距離を走行したとき、燃料を完全燃焼するのに何molの空気が必要か。
2)100kmの距離を走行したとき、自動車のエンジンが取り入れた空気中の窒素は何%が一酸化窒素へ変換されたか。また、この変換のために余分に必要とする空気は何molか。
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【解説授業】
①気体の燃焼(開放系)の計算(化学反応式を使った計算の仕方、燃焼の化学反応式の作り方についても解説しています)
②気体の燃焼(開放系)の計算の応用問題(複雑に見える問題でも1つの方程式にすることができます)
【その他参考になる解説】
①気体の燃焼(閉鎖系)の計算(気液平衡とは何か、飽和蒸気圧の使い方、液体が存在するかどうかの判断の方法についても解説しています)
「化学計算の王道」シリーズは『思考訓練の場としての体系化学』(GHS予備校)を参考にしています。
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~参考~
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