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危険物甲種

(1)物質1モルを完全燃焼させたとき、酸素を最も消費するもの?  1メタン 2エタン 3エチレン 4アセチレン 5エチルアルコール (2)プロパンガス1m³が完全燃焼するのに必要な空気量は、水素1m³が完全燃焼する空気の何倍か?  空気構成、窒素80% 酸素20% (3)ベンゼン156gが完全燃焼したときに発生する二酸化炭素の状態(0℃ 1気圧)における体積は?  原子量はC=12 H=1 0=16 (4)メタンの生成熱は?  C+O₂=CO₂+394kj  H₂+1/2*O₂=H₂O+285kj  CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O+892kj (5)メタン完全燃焼の化学方程式 CH₄+2H=CO+2H₂O+892kj 誤っているものは? 原子量はC12 H=1 O=16 H₂Oは水蒸気  1、メタン1モルが完全燃焼するためには、2モルの空気が必要  2、メタン1モルが完全燃焼すると、結果1モルの二酸化炭素が発生  3、空気中に酸素が20%存在すると、メタン1モルは完全燃焼に対して空気は10モル必要  4、反応後の気体の体積は変化しない  5、反応の前後の物質の総重量は不変 (6)平衡状態にある系に、下記の条件を加えたとき平衡が右へ進む組み合わせは?  A H₂O⇄H⁺+OH⁻-57kj     冷却  B NH₃+H₂O⇄NH₄⁺+OH⁻    水で希釈  C 2SO₂+O₂⇄2SO₃       加圧  D 2SO₂+O₂⇄2SO₃+191kj   加熱  E CH₃COOH⇄CH₃COO⁻+H⁺ 硫酸を加える (7)pHが3の水溶液を水で希釈して水素イオン濃度10⁻²倍にしたとき、pHはいくらか?

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長くなりそうなので、まず前半三問だけ解きます。 > (1)物質1モルを完全燃焼させたとき、酸素を最も消費するもの? 1メタン:CH4+2O2=CO2+2H2O+Q[kJ] 2エタン:C2H6+(7/2)O2=2CO2+3H2O+Q[kJ] 3エチレン:C2H4+3O2=2CO2+2H2O+Q[kJ] 4アセチレン:C2H2+(5/2)O2=2CO2+1H2O+Q[kJ] 5エチルアルコール:C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O+Q[kJ] 裏技的に考えると、C原子が1個増えたら、O2も1個増え、H原子が2個増えると、O2も1/2個増えます。 一方、O原子が1個増えると、O2は1/2個減ります。つまり、化学反応式(熱化学方程式)を書かなくても、 甲種危険物取扱者試験では、五者択一の選択肢が与えられておりますので、 化学式を書いて比較するだけで、解けますし、その方が高速で解けます。 > (2)プロパンガス1m^3が完全燃焼するのに必要な空気量は、水素1m^3が完全燃焼する空気の何倍か? >  空気構成、窒素80% 酸素20% プロパンガス:C3H8+5O2=3CO2+4H2O+Q[kJ] 水素:H2+(1/2)O2=H2O+Q[kJ] 上記同様、化学反応式(熱化学方程式)を書けば解けます。 気体の体積は、気圧が同じならば、そのまま物質量と考えてよいので、10倍です。 > (3)ベンゼン156gが完全燃焼したときに発生する二酸化炭素の状態(0℃ 1気圧)における体積は? >  原子量はC=12 H=1 0=16 C6H6+(15/2)O2=6CO2+3H2O+Q[kJ] ベンゼンC6H6の分子量は、(12+1)・6=78[g/mol]だから、2molのベンゼンを完全燃焼させることになります。 1molの気体は、0℃ 1気圧で、22.4L(リットル)なので、44.8L(リットル)となります。

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