危険物 乙4の問題です。

Question

危険物 乙4の問題です。０℃、１気圧（1.013×105Pa)で、22.4Lの一酸化炭素と22.4Lの酸素を混合して完全燃焼させた。このとき、反応した酸素の体積および反応後の気体の体積として、次の組合せのうち正しいものはどれか。ただし、気体の体積は０℃、１気圧（1.013×105Pa)として計算すること。

上記の問題は、どう計算すれば良いですか？

Answer 1

完全燃焼を表す化学反応式は

2CO+O2 → 2CO2

と書ける。化学反応式の係数は各物質が反応するときの物質量比を表している。そして、標準状態(0℃、1気圧)では気体の種類によらず1mol=22.4Lという比率は変わらない。この2つの条件から標準状態においては化学反応式の係数は体積比であるともいえる。

係数を見るとCOとO2は2:1で反応するので、22.4Lの一酸化炭素と反応するO2は1/2の11.2Lであり11.2LのO2が反応せずに残る。そして、22.4LのCOと11.2LのO2から22.4LのCO2が生じることも係数から分かる。よって、反応した酸素は11.2L、反応によって生じた気体の体積は22.4L(残っている気体の体積の合計なら33.6L)