化学の問題です。解説が無く、わからないので質問させて頂きます。 メタン(CH4)とアセチレン(C2H

化学の問題です。解説が無く、わからないので質問させて頂きます。

メタン(CH4)とアセチレン(C2H2)の混合気体を完全燃焼させた所、標準状態で3.36[L]の二酸化炭素濃度と3.24[g]の水が生成した。このことについて、以下の(1)、(2)の各問に答えよ。なお、メタンとアセチレンの完全燃焼の反応は以下の通りである。
CH4＋2^O2→2^H2O＋CO2
2^C2H2＋5^O2→2^H2O＋4^CO2

(1)メタンとアセチレンはそれぞれ何[mol]反応したか。
(2)この混合気体を完全燃焼されるために消費した酸素は、標準状態で何[L]か。

解答(1)メタン:0.07[mol]、アセチレン:0.04[mol]
(2)5.38[L]

よろしくお願い致します。

No.2 ベストアンサー 回答者： cruelman 回答日時： 2019/05/19 13:38

メタンとアセチレンのモル数をそれぞれx,yと置きます。

与えられた化学反応式からメタンと二酸化炭素の比、アセチレンと二酸化炭素の比、を読み取ります。それぞれ1:1,2:4=1:2ですから発生する二酸化炭素のモル数は
x+2y
と表すことが出来ます。
これが標準状態で3.36Lあるのですから気体1molの時22.4Lであることを利用すると
x+2y=3.36/22.4
という等式が得られます。
水についても同じように考えると
2x+y
が水のモル数を表す式です。
水の分子量がおよそ18であることを踏まえると
2x+y=3.24/18
という等式が得られます。
これらの等式を連立方程式としてこれを解くとx,yが求められてそれが(1)の答えです。
(1)の答えと化学反応式から必要な酸素のモル数が求められます。これに22.4を掛ければそれが(2)の答えです。

この回答へのお礼

ありがとうございました。理解することが出来ました！

お礼日時：2019/05/20 18:16

No.1 回答者： masterkoto 回答日時： 2019/05/19 13:24

標準状態で3.36[L]の二酸化炭素は3.36/22.4=0.15mol

H2Oの分子量を18とすれば、3.24[g]の水は 3.24/18=0.18mol
メタンamolとC2H2ｂmolが完全燃焼したとすると
CO2のモル数は
a+2b=0.15 ←←←　反応式からC2H2とCO2の比率は2mol:4mol=1:2
H2Oは
2a+b=0.18 ←←←　C2H2とH20の比率は2mol:2mol=1:1
という関係式が得られる
これを解いてメタン:0.07[mol]、アセチレン:0.04[mol]

(2) 反応式をCH4とC2H2の実際のモル数で書きかえる
すると比率から
上段式より　O2は　2a[mol]
下段式より　O2は　5b/2[mol]
合わせて2a+(5b/2)mol
a,bに（１）の数値を入れて計算 →0.24mol
あとは、0.24molは？L　の計算 (有効数字3桁だから、計算結果の4桁目を四捨五入）