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化学組成について

プロパン(100kg/h)を空気とともに炉に供給し完全燃焼させた。空気は酸素が量論比の1.5倍になるように供給した。燃焼後のガスの組成を求めよ。ただし、水は水蒸気として存在するものとする。 解き方を教えてください

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回答No.2

はじめに、プロパンが完全燃焼するときの化学反応式を書きます。 C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O この化学反応式から、プロパン1モルと過不足なく反応する酸素が5モルであることと、 プロパン1モルから炭酸ガス3モルと水蒸気4モルが生成することが分かります。 つぎに、プロパン1モルにつき、空気がどれだけ供給されているかを計算します。 酸素が量論比の1.5倍になるように供給されているのですから、酸素は5×1.5=7.5モル、 空気に含まれる窒素は酸素の4倍ですから、窒素は7.5×4=30モルになります。 さいごに、組成を求めます。 酸素が量論比の1.5倍になるように空気が供給されているので 燃焼前のモル比は C3H8:O2:N2:CO3:H2O = 1:7.5:30:0:0 となります。 プロパンの完全燃焼の化学反応式から、プロパン1モルにつき酸素が5モル消費されるので 燃焼後のモル比は C3H8:O2:N2:CO3:H2O = 0:2.5:30:3:4 となります。 気体の体積比と分圧比は、どちらもモル比と同じと考えていいです。 質量比が必要なときは、求めたモル比と分子量から適当に計算してください。

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  • ORUKA1951
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回答No.1

問題文をしっかり読めば難しくはないはず >燃焼後のガスの組成を求めよ。  体積比なのか質量比なのかが書かれていないことから、よく読んでいないことが見える。 >空気は酸素が量論比の1.5倍になるように供給した。  から、酸素は考えなくて良いので とりあえず、 C₃H₈ + ?O₂ → ?CO₂ + ?H₂O を考えればよい。 C₃H₈ + ?O₂ → 3CO₂ + 4H₂O  O:      6 +  4 C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O 44g : 5*22.4L:3*22.4L:4*22.4L 44g : 112L  : 67.2L : 89.6L 100kg: 112*44/100000 : 67.2*44/100000 : 89.6*44/100000 この結果に、112*44/100000の0.5を加えればよい。 質量比なら、 C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O 44g : 5*32g:3*44g : 4*18g から計算。

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