1.
プロパン1m^3を完全燃焼させ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積比は4:1とし、気体はいずれも標準状態とする。
- ⑴5
- ⑵15
- ⑶25
- ⑷30
- ⑸35
正解！
不正解！
⑶25
C3H8+5O2→3CO2+4H2O
空気中の窒素と酸素の体積比は4:1なので
5 (m^3)×5
=25 (m^3)
2.
プロパン60vol%、ブタン40vol%からなる混合ガス1m^3を完全燃焼させ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積比は4:1とし、気体はいずれも標準状態(0°C、0.1MPa)とする。
- ⑴26
- ⑵28
- ⑶30
- ⑷32
- ⑸34
正解！
不正解！
⑵28
プロパンの燃焼式：C3H8+5O2→3CO2+4H2Oより
プロパン1molの完全燃焼に必要な理論酸素量は、5mol
プロパン60vol%なので5mol×0.6=3mol
ブタンの燃焼式：C4H10+(13/2)O2→4CO2+5H2O
ブタン1molの完全燃焼に必要な理論酸素量は、13/2mol
ブタン40vol%なので13/2×0.4=2.6mol
プロパン60vol%、ブタン40vol%からなる混合ガス1m^3理論酸素量は
3mol+2.6mol=5.6mol
空気中の窒素と酸素の体積比は4:1なので、理論空気量は
5.6mol×5
=28mol
混合ガス1m^3なので28g
3.
同一モル数のプロパンとメタンをそれぞれ完全燃焼させた場合、プロパンの理論空気量はメタンの理論空気量の何倍になるか。
- ⑴1.0
- ⑵1.5
- ⑶2.0
- ⑷2.5
- ⑸3.0
正解！
不正解！
⑷2.5
プロパン
C3H8+【5O2】→3CO2+4H2O
メタン
CH4+【2O2】→CO2+2H2O
プロパン1molを完全燃焼した時、酸素は5mol必要に対し、メタン1molを完全燃焼した時、酸素は2mol必要なので
5/2=2.5倍
4.
次に示す可燃性ガスを完全燃焼させるのに必要な最小の空気量の大小関係として、正しいものはどれか。ただし、可燃性ガス及び空気は標準状態(0°C、0.1MPa)にあるものとする。
A：メタン12m^3
B：プロパン6m^3
C：ブタン4m^3
- ⑴A＜B＜C
- ⑵B＜A＜C
- ⑶A＜C＜B
- ⑷B＜C＜A
- ⑸C＜A＜B
正解！
不正解！
⑶A＜C＜B
それぞれの必要な酸素量を求めると空気量の大小関係求めることができる
メタンの燃焼式：CH4+2O2→CO2+2H2Oより
メタン1molに対し酸素2mol必要
メタン12m^3では酸素24m^3必要
プロパンの燃焼式：C3H8+5O2→3CO2+4H2Oより
プロパン1molに対し酸素5mol必要
プロパン6m^3では酸素30m^3必要
ブタンの燃焼式：C4H10+(13/2)O2→4CO2+5H2Oより
ブタン1molに対し酸素13/2mol必要
ブタン4m^3では酸素26m^3必要
よって、メタン＜ブタン＜プロパンになる。
5.
プロパンと水素を体積比1：1で混合したガス1m^3を完全燃焼させ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、空気の組成は窒素80vol%、酸素20vol%とし、気体はいずれも標準状態(0°C、0.1MPa)とする。
- ⑴2.50
- ⑵2.75
- ⑶5.00
- ⑷10.2
- ⑸13.8
正解！
不正解！
⑸13.8
プロパンと水素を体積比1：1で混合したガス1m^3ということのなので
プロパン0.5m^3、水素0.5m^3燃焼させる場合に必要な空気量を導く
プロパンの燃焼式 C3H8+5O2→3CO2+4H2O
プロパン0.5m^3を完全燃焼させるには、2.5m^3の酸素が必要
水素の燃焼式 H2+1/2O2→H2O
水素0.5m^3を完全燃焼させるには、0.25m^3の酸素が必要
プロパンと水素合わせて、2.75m^3必要
空気の組成は窒素80vol%、酸素20vol%より必要な空気量は
2.75m^3 × 5
=13.75m^3
≒13.8m^3
6.
ブタン1m^3の完全燃焼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、空気の組成は窒素80vol%、酸素20vol%として計算せよ。
- ⑴6.5
- ⑵15
- ⑶23
- ⑷33
- ⑸42
正解！
不正解！
⑷33
C4H10+13/2O2→3CO2+5H2O
ブタン1molの完全燃焼に必要な酸素は13/2mol
空気中に含まれる酸素は20vol%なので
13/2÷0.2
=32.5
≒33