基礎理論【丙種】質量 全5問

1.


標準状態で22.4m^3のエタンの質量(kg)として最も近い値はどれか。

  • ⑴20
  • ⑵30
  • ⑶40
  • ⑷50
  • ⑸60

正解!正解!

不正解!不正解!

⑵30

アボガドロの法則より
気体1kmolは、標準状態で22.4m^3の体積を占める
エタン(C2H6)は1kmolで30kgになる。

2.


プロパン80モルとブタン20モルの質量(kg)の和として、最も近い値はどれか。

  • ⑴2.5
  • ⑵3.3
  • ⑶4.7
  • ⑷5.5
  • ⑸6.5

正解!正解!

不正解!不正解!

⑶4.7

プロパン(C3H8)は、1mol=44gより
44×80=3520g
ブタン(C4H10)は、1mol=58gより
58×20=1160g
3520+1160=4680g
≒4.7kg

3.


ある気体の標準状態(0°C、0.1MPa)での体積が11.2m^3、質量が22kgであった。この気体は、次のうちどれか。

  • ⑴ 水素
  • ⑵ メタン
  • ⑶ 窒素
  • ⑷ 酸素
  • ⑸ 二酸化炭素

正解!正解!

不正解!不正解!

⑸ 二酸化炭素

体積:11.2(m^3)=11.2×10^3(L)
標準状態における気体1molの体積は22.4Lなので
11.2×10^3(L)/22.4(L)=0.5×10^3(mol)
22kg=22×10^3gなので
22×10^3g/0.5×10^3(mol)
=44g/mol
1mol=44gの気体は、問題文の中では二酸化炭素(CO2)になる

4.


ブタンを燃焼させて水温10℃の水10Lを70℃に温めた。そのとき消費したブタンの質量(g)として最も近い値はどれか。ただし、ブタンの発熱量を50kJ/g、水の比熱を4.2J/(g•℃)とし、発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるものとする。

  • ⑴40
  • ⑵50
  • ⑶60
  • ⑷70
  • ⑸80

正解!正解!

不正解!不正解!

⑵50

水10 (L)=10 (kg)
70-10=60 (℃)
4.2J/(g•℃)=4.2kJ/(kg•℃)
4.2{kJ/(kg•℃)}×60 (℃)×10 (kg)/50 (kJ/g)
=50.4 (g)

5.


同一容積、同一重量のボンベA、B、Cに、水素、メタン、酸素がそれぞれ下記に示す圧力で充てんされている。ボンベとガスを合せた重量が小さいものから順に並べたものとして適切なものはどれか。ただし、ボンベ内のガス温度は同じものとする。
A:水素14MPa B:メタン6MPa C:酸素2MPa

  • ⑴A<B<C
  • ⑵A<C<B
  • ⑶B<C<A
  • ⑷C<A<B
  • ⑸C<B<A

正解!正解!

不正解!不正解!

⑵A<C<B

水素(H2)14MPa:メタン(CH4)6MPa:酸素(O2)2MPa
14×2 : 6×16 : 32×2
=28:96:64
A<C<B