危険物甲種

質問

(1)物質１モルを完全燃焼させたとき、酸素を最も消費するもの？
　１メタン　２エタン　３エチレン　４アセチレン　５エチルアルコール

(2)プロパンガス1m³が完全燃焼するのに必要な空気量は、水素1m³が完全燃焼する空気の何倍か?
　空気構成、窒素80%　酸素20%

(3)ベンゼン156gが完全燃焼したときに発生する二酸化炭素の状態(0℃　1気圧)における体積は？
　原子量はC=12　H=1　0=16

(4)メタンの生成熱は？
　C+O₂=CO₂+394kj
　H₂+1/2*O₂=H₂O+285kj
　CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O+892kj

(5)メタン完全燃焼の化学方程式　CH₄+2H=CO+２H₂O+892kj
誤っているものは？　原子量はC12　H=1　O=16　H₂Oは水蒸気
　１、メタン１モルが完全燃焼するためには、２モルの空気が必要
　２、メタン１モルが完全燃焼すると、結果１モルの二酸化炭素が発生
　３、空気中に酸素が20%存在すると、メタン１モルは完全燃焼に対して空気は１０モル必要
　４、反応後の気体の体積は変化しない
　５、反応の前後の物質の総重量は不変

(6)平衡状態にある系に、下記の条件を加えたとき平衡が右へ進む組み合わせは？
　A　H₂O⇄H⁺+OH⁻-57kj　　　　　冷却
　B　NH₃+H₂O⇄NH₄⁺+OH⁻　　　　水で希釈
　C　2SO₂+O₂⇄2SO₃　　　　　　　加圧
　D　2SO₂+O₂⇄2SO₃+191kj　　　加熱
　E　CH₃COOH⇄CH₃COO⁻+H⁺　硫酸を加える

(7)pHが３の水溶液を水で希釈して水素イオン濃度10⁻²倍にしたとき、pHはいくらか？

回答No.1

etaoinshadaloo · ベストアンサー

長くなりそうなので、まず前半三問だけ解きます。

> (1)物質１モルを完全燃焼させたとき、酸素を最も消費するもの？
１メタン：CH4+2O2=CO2+2H2O+Q[kJ]
２エタン：C2H6+(7/2)O2=2CO2+3H2O+Q[kJ]
３エチレン：C2H4+3O2=2CO2+2H2O+Q[kJ]
４アセチレン：C2H2+(5/2)O2=2CO2+1H2O+Q[kJ]
５エチルアルコール：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O+Q[kJ]

裏技的に考えると、C原子が1個増えたら、O2も1個増え、H原子が2個増えると、O2も1/2個増えます。
一方、O原子が1個増えると、O2は1/2個減ります。つまり、化学反応式（熱化学方程式）を書かなくても、
甲種危険物取扱者試験では、五者択一の選択肢が与えられておりますので、
化学式を書いて比較するだけで、解けますし、その方が高速で解けます。

> (2)プロパンガス1m^3が完全燃焼するのに必要な空気量は、水素1m^3が完全燃焼する空気の何倍か?
> 　空気構成、窒素80%　酸素20%
プロパンガス：C3H8+5O2=3CO2+4H2O+Q[kJ]
水素：H2+(1/2)O2=H2O+Q[kJ]

上記同様、化学反応式（熱化学方程式）を書けば解けます。
気体の体積は、気圧が同じならば、そのまま物質量と考えてよいので、10倍です。

> (3)ベンゼン156gが完全燃焼したときに発生する二酸化炭素の状態(0℃　1気圧)における体積は？
> 　原子量はC=12　H=1　0=16
C6H6+(15/2)O2=6CO2+3H2O+Q[kJ]
ベンゼンC6H6の分子量は、(12+1)・6＝78[g/mol]だから、2molのベンゼンを完全燃焼させることになります。
1molの気体は、0℃　1気圧で、22.4L(リットル)なので、44.8L(リットル)となります。

お礼

ありがとうございますm(; ;)m