平成２７年度 課目Ⅲ 問題10-1～6),A～C)の解説

平成２７年度

課目Ⅲ 問題10-1～6),A～C)について解説します。

問題文は、最小限の簡略化した

記載に留めますので、

参考書や過去問をご覧になりながら

解説を見ていただくことをお勧めします。

※過去問は以下のURL先から無料で
ダウンロードできます。

https://www.eccj.or.jp/mgr1/test_past/index.html

 【問題10-1～6),A～C)共通】

炭素、水素、メタンの燃焼反応式を求める。

（便宜上、各原子を1000倍の数量で表す。）

・炭素→C+O2＝CO2…①

質量→12kg ＋32kg ＝44kg

体積→全て22.4m3（全て1分子のため）

モル→全て1kmol（全て1分子のため）

・水素→2H2+O2＝2H2O…②

質量→2kg＋16kg＝18kg

体積→2×22.4m3、22.4m3、2×22.4m3

モル→2kmol、1kmol、2kmol

・メタン→CH4+2O2＝CO2＋2H2O…③

質量→16kg＋2×32kg＝44kg＋2×18

体積→1×22.4m3、2×22.4m3、1×22.4m3、2×22.4m3

モル→1kmol、2kmol、1kmol、2kmol

【問題 10-1】

燃焼反応式①より、炭素1kgを燃焼すると発生するCO2量は、

22.4/12m3となる。（燃焼によってできたCO2の体積を燃焼に使った炭素量で割った）

【問題 10-2】

2)水素を完全燃焼させるとできるH2O量は、

22.4/2m3となる。

【問題 10-A】

A)重油1kgを燃焼させるのに必要な理論酸素量は、

・重油1kgの質量組成が炭素87%、水素13%

・燃焼反応式①より炭素1kgを燃焼させるのに必要な酸素量は、

22.4/12m3（酸素体積／炭素量）

・燃焼反応式②より水素1kgを燃焼させるのに必要な酸素量は、

22.4/4m3（酸素体積／水素量）

以上より、

VO0（理論酸素量）＝22.4/12×0.87＋22.4/4×0.13＝2.35m3/kgとなる。

【問題 10-3】 

空気中に占める酸素の割合は21%

【問題 10-B】

B)理論空気量VA0は、

VA0＝VO0/0.21＝2.35/0.21＝11.2m3/kgとなる。

（理論空気量＝理論酸素量/酸素の割合)

【問題 10-C】

C)重油1kgあたり発生するCO2の量VCO2は、

1)で求めた炭素1kgを燃焼すると発生するCO2量に

重油1kg中の炭素割合をかけると求められる。

VCO2＝22.4/12×0.87＝1.62m3/kg

【問題 10-4,5,6】

4)5)6)メタンが完全燃焼した際の反応式は、

 燃焼反応式③の通りである。

よって答えは以下の通りとなる。

CH4+2O2＝1CO2＋2H2O 

 以上、
課目Ⅲ 問題10-１～6),A～C)の解説でした。