第Ⅰ 章 物質の状態 Bに 定温 発展例題 2 気体の燃焼 問題 31 0.50molのメタン CH4 と 2.5molの酸素 O2 を, 5.0Lの容器に入れた。 容器内で電気火 花を飛ばしてメタンを完全燃焼させたのち, 容器の温度を17℃に保った。 容器内の全圧 は何 Pa になるか。ただし,生じた水の体積および水蒸気圧は無視できるものとする。 考え方 化学反応式を書き,反応後 の気体の全物質量を求める。 このとき,水は液体であり, 水蒸気圧は無視できるので, 水の物質量は考えない。 全圧は,気体の状態方程式 PV=nRTから求める。 解答 メタンの完全燃焼は次の化学反応式で表される。 → CH4+2O2 CO2+2H2O 0.50 mol の CH4 がすべて反応し, CO2 が 0.50mol 生成する。 ま た,O2は2.5mol-0.50mol×2=1.5mol残るので,燃焼後の混 合気体の全物質量は0.50mol +1.5mol=2.0mol となる。 したがって, 混合気体の全圧は,気体の状態方程式から, P= = nRT 2.0mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×(273+17)K 5.0L 201=9.6×105 Pa