基礎理論【乙種】反応次数、燃焼反応、理論空気量と空気比 全4問

反応次数

1.


一次反応において、反応物質の濃度が初期濃度の50%になるまでに10分を要した。反応の開始から初期濃度の12.5%になるまでに要する時間(分)として最も近い値はどれか。

  • ⑴15
  • ⑵20
  • ⑶25
  • ⑷30
  • ⑸40

正解!正解!

不正解!不正解!

⑷30

ln(a/0.5a)=K•10…①
ln(a/0.125a)=K•t…②
①と②より
t/10=ln8/ln2
t=30 min

2.


一次反応において、反応物質の濃度が初期濃度の12.5%になるまでに要する時間は、初期濃度の50%になるまでに要する時間の何倍になるか。次のうち、最も近い値はどれか。

  • ⑴1倍
  • ⑵2倍
  • ⑶3倍
  • ⑷4倍
  • ⑸5倍

正解!正解!

不正解!不正解!

⑶3倍

1/0.125
=8
1/0.5
=2
ln8/ln2
=3

燃焼反応

3.


プロパン1m^3を完全燃焼するのに必要な理論空気量(m^3)として最も近い値はどれか。ただし、空気中の窒素と酸素の体横比は4:1とする。

  • ⑴22
  • ⑵23
  • ⑶25
  • ⑷27
  • ⑸30

正解!正解!

不正解!不正解!

⑶25

C3H8+5O2→3CO2+4H2O
5×10/2
=25

理論空気量と空気比

4.


水素2m^3を空気6m^3で完全燃焼させた。空気比として最も近い値はどれか。ただし、水素及び空気は標準状態(0°C、101325Pa)とし、空気は窒素と酸素が体積比4:1で混合したものとする。

  • ⑴0.8
  • ⑵1.0
  • ⑶1.2
  • ⑷2.4
  • ⑸3.0

正解!正解!

不正解!不正解!

⑶1.2

2H2+O2→2H2O
上記の水素の反応式より、水素2m^3を完全燃焼させるのに必要な酸素は1m^3
問題文より、空気は窒素と酸素が体積比4:1で混合したものということなので
酸素は1m^3に対し窒素は4m^3になるので、水素2m^3を完全燃焼するのに必要な理論空気量は5m^3となる。
6m^3÷5m^3
=1.2