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No.1
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何が分からなくての質問ですか?
燃焼の反応式は分かりますか?
「mol」が何を表わす量か分かりますか?
まずは、1つ1つの「基本」をおさえてください。「問題を解く」のはその「組合せ、応用」ですから。
エタンの燃焼
2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O( + 2Qe) Qe はエタンの燃焼熱
→ C2H6 + (7/2)O2 → 2CO2 + 3H2O( + Qe)
プロパンの燃焼
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O( + Qp) Qp はプロパンの燃焼熱
として考えます。
(1) 最初にあったエタンを e [mol]、プロパンを p [mol] とすると、完全燃焼のためには
・エタン e [mol] に対して酸素 (7/2)e [mol] が消費される
・プロパン p [mol] に対して酸素 5p [mol] が消費される
ので、与えられた条件より
・混合気体の体積が 22.4 [L] なので
e + p = 1 [mol] ①
である
・消費された酸素が 4.00 [mol] なので
(7/2)e + 5p = 4.00 [mol] ②
である
という関係です。
①②の連立方程式を解けば
e = 2/3 [mol]
p = 1/3 [mol]
となります。
(2) 上記(1) の結果を使えば、
(2/3)Qe + (1/3)Qp = 1780 [kJ] ③
エタンの燃焼熱が Qe = 1560 kJ/mol なので(質問文の単位は間違っていますよ!)、③は
(2/3)[mol] * 1560 [kJ/mol] + (1/3)[mol] * Qp[kJ/mol] = 1780 [kJ]
となり、これを解いて
Qp = 2220 [kJ/mol]
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