化学の得意な方へ質問です

質問

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三酸化硫黄は、触媒を入れた反応器に二酸化硫黄と空気からなる混合気体を連続的に供給し、次の反応でつくる。
２SO２＋O２→２SO３
反応器から流出する生成気体の組成（体積百分率）は、三酸化硫黄19.0％、二酸化硫黄3.0％、酸素8.0％、
窒素70.0％であった。次の問に有効数字２桁として答えよ。ただし、空気の組成は酸素20％、窒素80.0％とする。

問 原料の混合気体に含まれる何％が反応に使われたか？？

発生混合気体を１００molで考えます。
この問題が少し微妙です。まず、窒素は反応していないことからまず、７０molより最初の原料に含まれていた空気の量がわかります。 ７０÷４＝17.5mol そして反応した酸素は２SO２＋O２→２SO３より、19.0mol×1/2＝9.5mol
よって9.5/17.5×１００＝５４％
やっていることは理解できるんですが、なんか微妙です。混合気体に含まれる何％が反応に使われたかなので原料の混合気体とは二酸化硫黄と空気の混合気体ということですよね。
それなら二酸化硫黄の酸素の量も反応に使われていたはずなのにんなぜ考慮しないんですか？？

後、mol数に体積百分率掛けたらなぜ体積になるんでしょうか？？

すごく馬鹿な質問ですが教えてください。 以上２点よろしくお願いします。

回答No.1

gohtraw · ベストアンサー

問題文の「原料の混合気体に含まれる何％が反応に使われたか」は日本語としても変だし、何を求めればいいのか明確さにも欠けますね。酸素の消費率を求めるのであれば、「原料の混合気体に含まれる酸素の何％が反応に使われたか」と問うべきでしょう。
　丁寧にやるとすれば原料中の各成分について消費率を列記するのではないでしょうか？こういう不備のある問題の場合、細部にあまりこだわらずに解き方が判って答えに到達していればよしと考えるほうがいいと思いますよ。
　モル数に体積百分率をかけても体積にはなりません。モル数のままです。ただ、理想気体で温度＆圧力が一定という前提の下でモル数と体積は比例するので体積百分率＝モル百分率となります。よって
モル数＊体積百分率＝モル数＊モル百分率
です。