標準状態のエタンとプロパンの混合気体22.4Lを完全燃焼させたところ、4.00molの酸素が消費され

標準状態のエタンとプロパンの混合気体22.4Lを完全燃焼させたところ、4.00molの酸素が消費され、1780kJ発熱があった。
⓵ エタンとプロパンの物質量の比を整数で表せ。
➁エタンと燃焼熱を1560kJ molとして、プロパンの燃焼熱を求めよ。

至急ですが教えてください

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2018/12/14 10:03

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]