気体の燃焼(開放系)の計算(問題と答え)【化学計算の王道】

☆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】

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)

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】

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)

気体の燃焼後に生じる水の質量を求める問題の解法


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~参考~

気体の燃焼(閉鎖系)の計算、蒸気圧を使った計算

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