この化学の問題イメージできますか？？

質問

三酸化硫黄は、触媒を入れた反応器に二酸化硫黄と空気からなる混合気体を連続的に供給し、次の反応でつくる。
２CO２＋O２→２SO３
反応器から流出する生成気体の組成（百分率）は、三酸化硫黄19.0％、二酸化硫黄3.0％、酸素8.0％、
窒素70.0％であった。次の問に有効数字２桁として答えよ。ただし、空気の組成は酸素20％、窒素80.0％とする。

問 原料の混合気体に含まれる二酸化硫黄の体積の百分率は何％か。

この問題がイメージできません。
僕のイメージはまずビンの中に二酸化硫黄と空気が入っている、これを触媒を入れることによって反応させます。
反応によって生じるには三酸化硫黄である。
ここまでは自分なりイメージできたんですが、合ってますか？？
そこから文章の意味が謎です。反応器から流出する生成気体の組成はということは生成した気体の事ですよね、生成したものになぜ反応していない窒素や、反応し終わったはずの二酸化硫黄が含まれているのでしょうか？？

教えて下さい。

回答No.4

tomo1060

まず、二酸化硫黄はCO2ではありません。しっかりと問題を見直して正確に書きましょう。この反応では反応後に全体のモル数が2/3になります。従って体積が増加する反応ではありません。
ポイントは「流出する」というワードと組成の中に原料である二酸化硫黄が含まれている事です。つまりパイプのような反応容器の中を流れながら反応しているという事であり、反応が完結する前に反応系外に排出されている事がイメージできます。解き方は流出後の組成から反応率を算出していくことです。この際反応しない窒素の影響を考慮に入れてください。頑張って！

回答No.3

gohtraw

貴方のイメージに沿っていえば、ビンの中に空気と二酸化硫黄と触媒を入れ、一定時間経ったところで触媒を取り出してしまうといったところでしょうか。触媒を取り出してしまえばそれ以上反応は進まなくなるのでタイミングによっては未反応の原料が残ることもあるわけです。逆に充分長い時間触媒を共存させていれば実質完全に反応が進むこともあります。充分とはどの位かと聞かれてもそれは反応速度次第としか答えられませんが。
　反応が完全に進まないことに引っ掛かっていらっしゃるようですが、実際の合成とか、工業的なプロセスでは当たり前のように起きることです。

回答No.2

noname#116453

反応は完全には進まないので、未反応の二酸化硫黄が残ることもあるでしょうし、酸素が残ることもあるでしょう。
また、空気に入っていた窒素は反応せずにそのまま出てくることになるでしょう。
そもそもの話として、反応が完全に進むと考えるからわからなくなるんじゃないですか。この手の反応では原料の一部が未反応で残ることはよくあります。

ちなみに、出てきた窒素とはじめに空気として入った窒素の量は同じです。
ということは、これからはじめに入った酸素の量もわかります。

補足

ではこの実験では反応する量は足りていたのになぜか反応がストップしてしまったということですか？？
では反応が量がお互い十分足りているのに止まってしまう場合と全部反応する場合というのはどうやって見分ければいいのでしょうか？？
後、原因もなし反応が止まってしまうというのは非論理的だと思うのですが、、　　　すいません、が教えて下さい

回答No.1

Tacosan

実際の問題でそう書かれているかどうか分からないんですが, 「生成」を「反応してできた」と解釈すると変になります. 単純に「出てくる」と解釈すれば (ちょっと意味が重なり気味だけど) いいのでは.