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問題
ある温度・圧力で一酸化炭素(CO)1.0Lに酸素2.0Lを加えて点火し、一酸化炭素を完全燃焼させたあと、気体を前と同じ温度・圧力にもどすと体積は何Lになるか。


という問題で、前と同じ体積にもどす、ということはどのようなことなのか疑問に思ったので質問させてください・・・
私の考えかたは、2CO+O2→2CO2 になって、
1.0L*2(COが2倍だから?)=2.0L そして、酸素2.0Lだから
2.0+2.0で4.0Lとなるのかなと思ったのですが、解答は 2.5Lでした。

どのように考えたらよいのかご解答お願いします・・。

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体積」に関するQ&A: 体積の比較について

A 回答 (1件)

>気体を前と同じ温度・圧力にもどす


まず気体の体積は温度や圧力などの条件によって変化してしまいますので、反応前と反応後では条件は変わらない、ということを明記してあります。

2CO+O2→2CO2
この化学反応式は正しいです。
まず同じ条件の下で任意の2種類の気体があったとき、分子の数の比=体積比という知識が必要です。
このことを踏まえて上の反応式を見ると、反応するCOとO2と、反応後にできるCO2の体積比は2:1:2になります。
COが完全燃焼したので、1.0L全てのCOが反応に使われました。
ということは、反応に使われたO2は上の比より0.5L、反応してできるCO2は1.0Lと求められます。
そして、反応に使われずに残ったO2は単純に引き算して1.5Lです。
反応に使われなかったO2と反応によってできたCO2の体積の和が答えになります。
というわけで、1.5L+1.0L=2.5Lです。
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この回答へのお礼

やっとわかりました。
反応してしまった酸素はもう反応後には加算されないから、余った酸素+反応後の二酸化炭素なんですね。
ご回答ありがとうございます。

お礼日時:2007/04/05 09:09

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Q一酸化炭素COが完全燃焼して

一酸化炭素COが完全燃焼して
二酸化炭素CO2ができるとき
一酸化炭素1molあたり283KJの熱が発生する

化学反応式を教えて下さい


一酸化炭素1molあたりの熱量なので
一酸化炭素の係数を1にするために
両辺に二分の1をかける
(式の形でおかずに計算すること)

全然分かりません(;_;)
教えて下さいっ(´\ω\`)

Aベストアンサー

>化学反応式を教えて下さい

 正確には「熱化学方程式」ですね。

 化学反応式は

 2CO + O2 → 2CO2

となりますが、熱化学方程式では注目する物質 1mol あたりで考えるので、注目する物質の係数が 1 になるようにします。今回の場合は、一酸化炭素に注目しているので、CO の係数が 1 になるようにすべての項目に 1/2 をかけ、次のようになります。

 CO + (1/2)O2 = CO2 + 283kJ

 この式の意味は、「一酸化炭素 1mol が酸素(1/2)mol と反応して、二酸化炭素が 1mol生じ、熱が 283kJ 発生する」ということです。


--------------------

#1さんの

>酸素原子1つでは、存在する事は出来ません。
>ですの化学反応式ので両辺に1/2をかける事自体
>ナンセンスです

ですが、熱化学方程式の係数は分子の個数ではなく、反応する物質の物質量ですから 1/2 をかけるのに何の問題もありません。「酸素分子 1/2個」はナンセンスでも「酸素 1/2mol」にはちゃんと意味があります。

http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter3/lecture1/lect3011.html

>化学反応式を教えて下さい

 正確には「熱化学方程式」ですね。

 化学反応式は

 2CO + O2 → 2CO2

となりますが、熱化学方程式では注目する物質 1mol あたりで考えるので、注目する物質の係数が 1 になるようにします。今回の場合は、一酸化炭素に注目しているので、CO の係数が 1 になるようにすべての項目に 1/2 をかけ、次のようになります。

 CO + (1/2)O2 = CO2 + 283kJ

 この式の意味は、「一酸化炭素 1mol が酸素(1/2)mol と反応して、二酸化炭素が 1mol生じ、熱が ...続きを読む

Q一酸化炭素5.6gが完全燃焼するときの酸素量は、標準状態(0°C、1気圧・・・

危険物乙4類の試験問題集からです。
[問5] 一酸化炭素5.6gが完全燃焼するときの酸素量は、標準状態
    (0°C、1気圧(1.013×10の5乗Pa)で何ℓか。ただし、標準状態1molの気体の
   体積は22.4ℓとし、原子量はC=12、O=16とする。
   2CO + O2→2CO2
[解説] 一酸化炭素(CO)の分子量は、12+16=28。
    燃焼させるのは5.6gであるため、5.6÷28=0.2モル。
    化学反応式によると、一酸化炭素2分子と酸素1分子が反応している。このため、
     一酸化炭素0.2モルに対して、酸素0.1モル消費する。
     標準状態の気体は1モル=22.4ℓであることから、22.4ℓ×0.1モル=2.24ℓ
    の酸素分子が必要となる。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
以上ですが、解説で”一酸化炭素2分子”とあります。COであれば”炭素1分子”ですが
どうして”一酸化炭素2分子”で1分子多いみたいです?ここで言う”一酸化炭素2分子
とは、何に当たるのでしょうか?よろしくお願いいたします。

危険物乙4類の試験問題集からです。
[問5] 一酸化炭素5.6gが完全燃焼するときの酸素量は、標準状態
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   体積は22.4ℓとし、原子量はC=12、O=16とする。
   2CO + O2→2CO2
[解説] 一酸化炭素(CO)の分子量は、12+16=28。
    燃焼させるのは5.6gであるため、5.6÷28=0.2モル。
    化学反応式によると、一酸化炭素2分子と酸素1分子が反応している。このため、
     一酸化炭素0.2モルに対...続きを読む

Aベストアンサー

”一酸化炭素2分子”というのは「COが2つ」ということです。
化学反応式に「2CO」と書かれている部分、ここを示しています。

問題文中の化学反応式を文章で表すと
「一酸化炭素2分子と酸素1分子が反応して、二酸化炭素2分子となる」
解説に書かれているのはこの前半です。

なお、同じ表現を使うとCOは「一酸化炭素1分子」です。
分子を構成する元素だけを指しているのか、分子そのものを指しているのか注意を。

Q【高校化学基礎】混合気体の反応後の体積の問題について、解説をお願いいたします

化学の知識に自信がないので、問題と解答を丸写しさせていただきます。

【問題】水素と一酸化炭素の混合気体80mLに、酸素100mLを加えて完全燃焼させたら、反応後に90mLの気体が残った。はじめの混合気体中には、水素と一酸化炭素がそれぞれ何mLずつ含まれていたか。ただし、気体の体積はすべて標準状態で測定した値とする。

【解答】水素と一酸化炭素の燃焼する化学反応式を書き、混合気体中の水素をxmL、一酸化炭素をymLとおく。気体間の反応では、体積比=係数比だから、体積変化の量的関係は、次の通り。

      2H2 + O2 ----------> 2H2O
反応前   x   100      0[mL]
反応後   0   100-x/2[mL]  0(液体)

      2CO + O2 ----------> 2CO2
反応前   y   100      0[mL]
反応後   0   100-y/2    y [mL]

反応前の気体の体積:x + y = 80 ---------(1)
反応後に残った気体の体積:(100-x/2-y/2) + y = 90 --------(2)
(1)、(2)より、
x = 50[mL]、y = 30[mL]

【質問】
(1)反応物が混合気体の場合は、構成物ごとに反応式を書くのだということは、理解しました。でも、反応前のO2の体積が、なぜ両方とも100[mL]となるのかが理解できません。2つの反応前の体積の状態を足せば、(x+y) + 200 となって、題意に沿わない気がするのですが。例えばH2と反応した方のO2をz[mL]などとし、COと反応した方のO2を100-z[mL]とする方がより正確ではないでしょうか?

(2)上記(1)の疑問はとりあえずおいておくとします。反応後のO2の体積が、100-x/2や100-y/2となっているのは、2モルのH2やCOと反応するO2は1モル分なので、単純にxやyの1/2倍の体積だけ消費された、との考えで正しいでしょうか?

(3)この問題では、O2の一部が反応せずに残ったと決めつけて計算をしていますが、その根拠はどこから来るのでしょうか?H2やCOの方が反応せずに残る(=O2は全部反応に使われる)可能性は考えなくていいのでしょうか?

化学の勉強を始めたばかりで、おかしな事を言っているかもしれませんが、合わせてご指摘いただければ助かります。

化学の知識に自信がないので、問題と解答を丸写しさせていただきます。

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Aベストアンサー

No.3です。
 そんなにおかしくはない問題だと思いますが・・アボガドロの法則(同温度圧同体積の気体には同じ数の分子がある)についての問題。
>O₂の一部が反応せずに残ったと決めつけて計算をしていますが
80mLがすべて水素でも、一酸化炭素でも必要な酸素は40mLですよ。
 ・・・「完全燃焼させたら」この点を見逃してしまうのは化学屋じゃない。

 要は「全部が一酸化炭素だと40mL体積が減り、全部が水素だと120mL体積が減る」ことに気が付けばよいだけの単純な問題です。
 そのためには、化学反応式が正確に書けて、アボガドロの法則を知らなければならない。
この二点の化学で大事なことを問われている。ある意味良い問題ですよ。
H₂ + 1/2O₂ ―→ H₂O
 ̄120mL ̄   ̄0mL ̄

CO + 1/2O₂ ―→ CO₂
 ̄120mL ̄   ̄80mL ̄

Q1モルを燃焼させるとき必要な酸素

次の物質1モルを完全燃焼させるとき、最も多量に酸素を必要とするのは次のうちどれか?
1)CH4
2)C2H6
3)C2H4
4)C2H2
5)C2H5OH

お願いばかりしてて申し訳ないです

Aベストアンサー

炭素をすべてCO2に、水素をすべてH2Oに変化させるのに必要な酸素のモル数を比較してください。

例えば、
1)CH4+nO2→CO2+2H2O n=2
2)C2H6+nO2→2CO2+3H2O n=7/2
・・
5)C2H5OH+nO2→2CO2+3H2O n=3

同様にして、nを求めた時に一番大きくなるのが答えになります。

Q分子結晶と共有結合の結晶の違いは?

分子結晶と共有結合の結晶の違いはなんでしょうか?
参考書を見たところ、共有結合の結晶は原子で出来ている
と書いてあったのですが、二酸化ケイ素も共有結合の
結晶ではないのですか?

Aベストアンサー

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素SiO2の場合も
Si原子とO原子が共有結合し、この結合が立体的に繰り返されて
共有結合の物質というものをつくっているのです。
参考書の表現が少しまずかったのですね。
tomasinoさんの言うとおり、二酸化ケイ素も共有結合の結晶の1つです。

下に共有結合の結晶として有名なものを挙げておきます。

●ダイヤモンドC
C原子の4個の価電子が次々に4個の他のC原子と共有結合して
正四面体状に次々と結合した立体構造を持つのです。
●黒鉛C
C原子の4個の価電子のうち3個が次々に他のC原子と共有結合して
正六角形の網目状平面構造をつくり、それが重なり合っています。
共有結合に使われていない残りの価電子は結晶内を動くことが可能なため、
黒鉛は電気伝導性があります。
(多分この2つは教科書にも載っているでしょう。)
●ケイ素Si
●炭化ケイ素SiC
●二酸化ケイ素SiO2

私の先生曰く、これだけ覚えていればいいそうです。
共有結合の結晶は特徴と例を覚えておけば大丈夫ですよ。
頑張って下さいね♪

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素Si...続きを読む

Q平均分子量

平均分子量についてイマイチわかりません。高校生レベルで教えてください。

Aベストアンサー

>以下の内容は.高等学校で教えているのでしょうか。
>モル凝固点降下.モル沸点上昇.(気体の)分圧.浸透圧
これは高校化学で教えています。

みなさんの言うとおり、分子量×割合(分圧)で計算します。
平均分子量は見かけの分子量をあらわすので、その名のとおり、平均値です。
空気の場合は、窒素(分子量28)が78%、酸素(分子量32)が22%とするとこのとおり。
28×0.78 + 32×0.22 = 28.88(平均分子量)

Q二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式

タイトルのとおりなのですが、二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式が
どういうふうになるのかおしえてほしいのです。
硫化水素 H2S→2H+ + S + 2e-
二酸化硫黄 SO2 + 4H+ + 4e- → S + 2H2O
ということまではたぶんあっているとおもうのですが・・・
このあとどうやっていけば酸化還元反応式ができあがるのかが。。。
教えて下さい

Aベストアンサー

そこまでわかっているのなら、後は
e-が消えるように2つの式を足し合わせるだけです。
最初の式を2倍して、2番目の式と足せば、
2H2S + SO2 + 4H+ + 4e- → 4H+ + 2S + 4e- + S + 2H2O
両辺から同じものを消して
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
となります。

Q水蒸気は水の何倍ぐらいの体積になりますか

どのくらいの倍数になるか知りたいのです

Aベストアンサー

温度や圧力によって違います。
1気圧100℃の状態であれば、(22400x373)/(273x18)=1700倍になります。
ただし、温度が1℃変化するごとに、上記の373分の1ずつ変化します。また、圧力には反比例します。

Q高校化学(混合気体の体積)

4.0molの窒素と1.0molの酸素からなる混合気体の体積は何Lか。

ここで混合気体と呼ばれているものは空気のことですよね?
もし、【2molの水素と1molの酸素から・・・】という問題だったら
2H2+O2=2H2O
となり、
2mol=44.8L
と答えることが出来るんですが

ここで求めないといけないのは空気の体積ですよね。
空気の組成式?なんて無いのでどうやって式を立てればいいかわかりません・・・。
教えてください。

Aベストアンサー

「混合気体」とは、水素、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴンなどの、
さまざまな気体が混合されているものをいいます。

空気は、
窒素(78%)、酸素(21%)、アルゴン(0.9%)、二酸化炭素(0.03%)、
その他の微量成分(ネオン、ヘリウム、メタンなど)の混合気体ですが、
空気以外にも混合気体はいろいろと存在します。

自分で好きなように気体を混ぜれば、任意の混合気体を作ることができます。
したがって、このたびの問題では、
「4.0molの窒素と1.0molの酸素からなる混合気体」について考えればいいのです。

ところでちょっと脱線しますが、気体の体積は、温度や圧力によって変化します。
注射器の中に一定量の気体を詰めて、
ピストンを引けば、体積は大きくなり、
ピストンを押せば、体積は小さくなります。
ピストンでかける圧力で気体の体積が変わってくるのです。
また、ピストンをゆるゆるにしておいて、温度を上昇させれば、
気体は膨張して体積が大きくなります。

1モルの気体(正確には理想気体)の体積が22.4リットルなのは、
標準状態(0℃、1気圧[atm])においてです。
気体の体積について話をするときは、
温度や圧力の条件を指定する必要があります。

それでは、標準状態(0℃、1気圧)における、
「4.0molの窒素と1.0molの酸素からなる混合気体の体積」を考えます。
1モルの気体の標準状態での体積は、
気体の種類が異なるものであっても、ほぼ同じく約22.4リットルです。
また、窒素と酸素は通常反応しないので、
この混合気体は、窒素と酸素合計5モルの分子を含む気体だといえます。
このとき体積は、5×22.4リットルとなるはずです。

ついでですが、「2molの水素と1molの酸素」の例を挙げられましたが、
水素と酸素を単に混合しただけでは、H2Oは生成しません。
合計3モルの混合気体のままです。
(標準状態の体積は、3×22.4リットルになりますね)
火をつけて爆発させるなどして、化学反応を起こして始めて、
H2Oは生成します。

質問者さんは、習った知識を応用していろいろと考えるタイプだと思います。
自分からあれこれと考えていくからこそ、正しいことや誤りに気づき、
サイエンスへの理解が深まっていきます。
これからも積極的にどんどんと考えて、あれこれと頭を使うことを楽しみ、
そして、正解にたどり着き、「そうなんだ」と納得したときの喜びを味わいながら、
ぜひ学習していってくださいね。

「混合気体」とは、水素、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴンなどの、
さまざまな気体が混合されているものをいいます。

空気は、
窒素(78%)、酸素(21%)、アルゴン(0.9%)、二酸化炭素(0.03%)、
その他の微量成分(ネオン、ヘリウム、メタンなど)の混合気体ですが、
空気以外にも混合気体はいろいろと存在します。

自分で好きなように気体を混ぜれば、任意の混合気体を作ることができます。
したがって、このたびの問題では、
「4.0molの窒素と1.0molの酸素からなる混合気体」...続きを読む

Q乙種4類、モル計算

乙種4類を受けますが、モル計算を教えて下さい。

設問は

プロパン(C3H8)88gに含まれる炭素原子の物質量(mol)量は?
6molになるのですが、式が分かりません。

Aベストアンサー

こんにちは。

分子量がNの物質がNグラムあるとき、その中には1モルの分子があります。

C3H8 の分子量は、 12×3+1×8=44

ということは、44グラムで、C3H8 が1モルです。

88グラムあるので、C3H8 が2モルです。
(88÷44=2)

C3H8 の分子1つ当たり炭素原子が3つあるので、
答えは、2モル×3=6モル です。


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