問題 2

気体炭化水素と酸素の混合物を406.5 K、101 325 Paで1 dm

^3

の容器に入れた。酸素は燃焼に必要な理論量の2倍含まれていた。燃焼後、同じ温度での容器内圧力は5 %増加した。生成した水の質量が0.162 gであったとき、この炭化水素の分子式を求めよ。（

R = 8.314

J mol

^{-1}

^{-1}

）

ステップ 3/4: モル収支の連立方程式

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n_1 = n(\ce{C_xH_y}) + 2\left(x + \frac{y}{4}\right)n(\ce{C_xH_y}) = 0.0300; \quad n_2 = x\,n + \left(x + \frac{y}{4}\right)n + \frac{y}{2}\,n = 0.0315

分析

初期： $\ce{C_xH_y}$ と理論量の2倍のO2より $n(1 + 2x + y/2) = 0.0300$ 。反応後： $x\,n$ のCO2 + $(x + y/4)n$ の未反応O2 + 水蒸気0.009より $n(2x + y/4) = 0.0225$ 。差をとると $n(1 + y/4) = 0.0075$ 。