平成27年度 問29

酸素不足の状態で黒鉛40 gを全て燃焼させたところ、一酸化炭素80 mol%と二酸化炭素20 mol%の混合ガスが得られた。この燃焼で発生した熱量に最も近い値はどれか。ただし、（1）及び（2）の熱化学方程式を用いよ。また、C、Oの原子量は、それぞれ12、16とする。

1. 145 kJ
2. 170 kJ
3. 250 kJ
4. 485 kJ
5. 560 kJ

解答解説

正答は5番です。

黒鉛40 gの物質量は40/12 molです。黒鉛が燃焼するときの熱量は（1）式を用いて111 kJ/mol × 40/12 mol＝370 kJです。

混合ガスの比率は一酸化炭素80 mol%と二酸化炭素20 mol%ですので、燃焼で生じた一酸化炭素のうち、20 mol%は二酸化炭素に変換されています。

生成した一酸化炭素の物質量は40/12 molであるため、一酸化炭素が燃焼するときの熱量は（2）式を用いて283 kJ/mol × 1/5 × 40/12 mol＝189 kJです。

それぞれの燃焼で発生した熱量を合計すると370＋189＝559 kJとなります。最も近い値は560 kJです。