化学反応式、高校化学

２Ｈ２＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ①
２ＣＯ＋Ｏ２→２ＣＯ２②
①と②を辺々加えて、Ｈ２＋ＣＯ＋Ｏ２→Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２③

問題を解いていて、化学反応式の量的関係を考えて式を立てる場面で、①と②個別に考えるのではなく、③を立てたら失敗しました。
①と②を用いると、Ｈ２対ＣＯ対Ｏ２＝２対２対１で反応し、③を立てると、Ｈ２対ＣＯ対Ｏ２＝１対１対１で反応するので、③が誤りだということはわかるのですが、①と②を安直に加えてはいけない根本的理由は、
①と②からわかるように、Ｈ２とＯ２、ＣＯとＯ２が反応して、新たに、Ｈ２Ｏ、ＣＯ２を生むので、Ｈ２、ＣＯ同士は無関係だからでしょうか？
①と②を加えて③を作ってはいけない理由を教えてください。

質問者からの補足コメント

• 

  ごめんなさい。自分の中で、書かなくても明らかだと思って、省略してしまっていましたが、
  (①+②)/2＝③として③を作りました。
  このようにして、③を作るのはダメなのでしょうか？
  （私の理解力不足ゆえ、うまく内容がつかめておりません。繰り返しになるかもしれませんが、教えてください。）
  また、問題と模範解答も添付します。私の解答で、まずかった点を教えていただければと思います。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/06/26 13:42

• 問題文です。

  
    補足日時：2016/06/26 13:54

• 模範解答です。

  
    補足日時：2016/06/26 13:55

• 模範解答の続きです。

  
    補足日時：2016/06/26 13:56

• 模範解答にあるように、勝手に③という化学反応式を作ってはいけない（Ｈ２とＣＯの反応比は不明）という理解でよいのですね？

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/06/26 20:52

No.3 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/06/26 18:38

問題の意図として、気体の分圧から物質量の比を求める問題で、想像とはかなりかけ離れていました。

物質量自体を求めることは要求していなくて、その比が解かれば良い、即ち気体の分圧の比が解かれば良い。
化学反応式は重要ではあるけれど、物質量(=分圧)を求める問題でした。

水素、一酸化炭素、二酸化炭素の系があって全圧が求められています。
この時の物質量の比を求める→分圧の比を求めると良い。

二酸化炭素を除去することで全圧が減少する。減少した分が二酸化炭素の分圧を求めることが出来ます。
回答にある
x+y+ｚ=2.44…①
x+y=1.95…②
で　z=0.49　が求まる。

次に酸素を1.6g(0.05mol)加えるが、酸素の分圧は物質量が判っているので、PV=nRTで計算でき、それが1.22×10^?Pa
それを燃焼させて水を除去すると
二酸化炭素と燃え残りの酸素の全圧が求められる。
1.22-x/2-ｙ/2　←　燃え残りの酸素分圧　燃焼による酸素の消費の置き方
y　←　二酸化炭素の分圧=燃焼前の一酸化炭素の分圧
全圧は　0.98×10^?Pa=燃え残りの酸素の分圧+二酸化炭素の分圧

(1.22-x/2-y/2)+y=0.98
1.22-x/2+y/2=0.98
0.24=x/2-y/2
0.48=x-y…③

②と③の連立方程式を解いてxとyの値を求めて
y=0.75、x=1.215
これで比が求められます。

No.2 回答者： windwald 回答日時： 2016/06/26 15:23

>((1)+(2))/2＝(3)として(3)を作りました。

>このようにして、(3)を作るのはダメなのでしょうか？
(一部表記を変更)

いいわけがありません。
H2とCOの反応比を1:1と自分勝手に決めてしまっています。

ある家庭ではパンとハンバーグでハンバーガーを作りました。
お隣の家庭ではご飯と豚カツとでカツ丼を作りました。
なんていうときに、ハンバーガーとカツ丼は1人前ずつ(もしくは1:1の比率で)できたのですか？
そんなの分からないでしょ？
今回だって同じ。
水素が燃えた、一酸化炭素が燃えた、ってだけです。
それぞれの反応が１：１の比で起きてるなんて誰も言ってないのに、
何で勝手に１：１で足しあわせるのでしょう。

No.1 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/06/26 12:12

本当の問題文が判らないので、想像ですが、

＞①と②を用いると、Ｈ２対ＣＯ対Ｏ２＝２対２対１で反応
という理解は間違っています。①+②で左辺は
(2H2＋O2)+(2CO＋O2)　→　2H2＋2CO＋2O2　で１対１対1の反応となります。

水素と一酸化炭素の混合気体が燃焼して、水と二酸化炭素ができるという③の反応は合っています。
H2+CO+O2　→　H2O+CO2
これは(①+②)/2＝③として求めることができますが、単純に①+②だけだと、出てくる反応式は2×③になってしまいます。
化学反応式は最小の比で表すことになっているので2×③となるのは拙いです。
また、①+②＝③として求めるのも物質量が合わないことになるので間違いとなります。

①と②を加えて③を作るのは合っているのですが、(①+②)/2＝③としておかないと、左辺と右辺の物質量の比が合わなくなります。