燃焼反応について

質問

質問なのですが、
CaCO3と不活性成分とからなる石灰石を80wt%Ｃ、20wt%灰分のコークスを燃焼して分解しているとします。
発生ガスの組成はCO2:25%、O2:5%、N2:70%として
反応はCaCO3→CaO+CO2 C+O2→CO2　のみ起こるとします。
生成したCaO　kgに対する燃焼したコークスkgの比（燃焼比）、はどうなるのでしょうか。
計算式も併せて教えて頂きたいのですが。
よろしくお願い致します。

回答No.2

noname#62864 · ベストアンサー

燃焼の際に消費された酸素の量がわからなければ計算できないと思います。
O2：N2＝20：80の空気を用いて燃焼させたと考えてよいのでしょうか。
発生ガス中のCO2はCaCO3に由来するものとCに由来するものの合計ということになります。

上記のように考えてよいのであれば、消費されたO2とCから発生したCO2の物質量は等しいはずです。すなわち、C由来のCO2と未反応のO2の物質量の合計は、もとの空気に含まれていたO2の物質量と一致するはずです。
したがって、発生ガス中のCO2のうち、CaCO3に由来するものをa%であると仮定すれば、
{(25-a)+5}:70＝20:80となるはずです。
これを計算するとa=12.5(%)となります。
ということは、発生したガスのうちのCO2の12.5%分はCaCO3由来ということになり、残りのCO2、すなわち25-12.5=12.5(%)分はC由来ということになります。

したがって、発生したCaOと消費されたCの物質量は同じということになります。
CaOの式量は56ですので、それを1kg生成させるのに必要なCは、12/56＝0.214 (kg)ということになります。
コークス中のCの割合が80％だとすれば、0.214/0.8=0.268 (kg)のコークスが必要ということになります。

お礼

Cの反応の物質量の変化に着目した事で、答えにたどり着きました。
ご丁寧な回答、非常に解り易かったです。
ありがとうございました。

回答No.1

mii-japan

燃焼の基本をもう一度勉強しなおしてください

ヒントは、空気中の燃焼が前提だと思います
空気中のO2濃度21％（石灰石中の不活性成分とコークス中の灰分は燃焼ガスには含まれないとする）

燃焼前後のO2の量は不変　→21-5＝16％のO2が反応した→このO2に相当するコークスが燃焼

その燃焼で石灰石が分解しCO2が発生、燃焼で発生したCO2とあわせて25％

丹念に計算していけば、要求されるものは求まります

お礼

アドバイス通り、丹念に計算すれば解く事ができました。
どうもありがとうございました。