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化学 問題

メタン(CH4)が完全燃焼して、二酸化炭素と水が生成する反応について、次の問に答えよ。 (1)この反応の化学反応式を表わせ。 (2)メタン3.5molが完全燃焼するのに酸素は何mol必要か? (3)メタン4.0gが完全燃焼すると生じる水は何gか。 (4)0℃、1atmで5.6Lのメタンが完全燃焼すると生じる二酸化炭素は何Lか。 (5)0℃、1atmで10Lのメタンと25Lの酸素が完全燃焼した。燃焼後、メタンと酸素のどちらが何L残ったか。 解答お願いします。

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(1) CH4+2O2→CO2+2H2O (2) (1)よりメタン1molが燃焼するのに酸素が2mol必要なので3.5×2=7.0mol (3) C=12g H=1.0gとすると、メタン1molは12+(1.0×2)=16gなので、メタン4.0gは0.25mol メタン1molが燃焼すると2molの水が生成されるので、生じる水は0.5mol×18g=9.0g (4) メタン1molが燃焼すると、二酸化炭素1molが生じるので、生じる二酸化炭素は5.6L (5) 10Lのメタンが燃焼するのに必要な酸素は20L。従って酸素が5L残る。

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こんにちは。 私はこの手の問題は得意です。大船に乗ったつもりで、お任せ下さい。 >(1)完全燃焼するからには過剰量の酸素が必要なので CH4+5O2→CO2+4H2O >(2)メタン3.5molが完全燃焼するのに酸素は何mol必要か? メタン分子の原子の数に注目します。炭素が一つで水素が5個です。一方、酸素の原子の数は2ですので、 3.5÷5×2=1.0が正解です。 >(3) メタン中の原子の数が5個。そして水分子の原子の数は3ですので4.0÷5×3=2.4。これを重さに換算するにはメタンの分子量で割って水の分子量をかけます。 2.4÷16×18=2.7グラムが正解です。 >(4)0℃、1atmでは、1モルの気体の体積は22.4Lです。したがって5.6Lのメタンは4モルです。メタン分子の原子の数が5、二酸化炭素分子の原子の数が3なのですから、4÷5×3=2.4モルの二酸化炭素が出来ます。これをLに直すには、22.4で割ります。 2.4÷22.4=0.107Lになります。 >(5)これはひっかけ問題です。メタン分子の原子の数は5ですので、10Lのメタンには5×10の原子があります。酸素分子の原子の数は2ですので、25Lの酸素にも50の原子があります。ちょうど同じ数なので、どちらも残らずに完全燃焼します。答えは、どちらも残らない、となります。 勉強頑張ってください。

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