危険物取扱者 乙種第4類 ／ 基礎物理化学 ／ 問題 No.017

乙4 過去問 基礎物理化学 No.017 ― 水素（H2）炭素（C）プロパン（C3H8）の燃焼熱がそれ…

問題文

水素（H2）、炭素（C）、プロパン（C3H8）の燃焼熱がそれぞれ 286 kJ/mol、394 kJ/mol、2219 kJ/mol である場合、プロパンの生成熱として正しいものは次のうちどれか。なお、計算の根拠となる熱化学方程式は以下の通りとする。 ・H2 ＋ 1/2 O2 → H2O ＋ 286 kJ ・C ＋ O2 → CO2 ＋ 394 kJ ・C3H8 ＋ 5O2 → 3CO2 ＋ 4H2O ＋ 2219 kJ

選択肢

  1. 107 kJ/mol
  2. 215 kJ/mol
  3. 1539 kJ/mol
  4. 2899 kJ/mol
  5. 4545 kJ/mol

解答・解説

正解: 1

燃焼（酸化）の化学反応式では、左辺の原子の数と右辺の原子の数が等しくなるように係数を合わせます。プロパン（C₃H₈）の完全燃焼はC₃H₈＋5O₂→3CO₂＋4H₂Oです。係数の合わせ方は炭素→水素→酸素の順に決めると間違いにくいです。

関連論点

気体の法則・化学計算
【ポイント】 気体の法則は「絶対温度（K）を使う」が最大のポイント。化学反応式はモル比＝体積比で考え、酸化還元・酸塩基・イオン化傾向の定義を正確に覚えることが核心。 【よく問われること】 ・ボイルの法則：温度一定で圧力×体積＝一定（圧力2倍→体積半分） ・シャルルの法則：圧力一定で体積は絶対温度に比例 ・絶対温度（K）＝℃＋273（0℃＝273K、100℃＝373K） ・酸化＝酸素を得る・電子を失う／還元はその逆 ・イオン化傾向が大きい金属ほど酸化されやすい（さびやすい） ・犠牲防食：鉄に亜鉛を接触させて鉄のさびを防ぐ ・中和反応：酸＋塩基→水＋塩（えん） 【数値・例外】 ・標準状態（0℃・1気圧）で気体1モル＝22.4L ・プロパン完全燃焼：C₃H₈＋5O₂→3CO₂＋4H₂O ・水は4℃のとき密度が最大（氷が水に浮く理由） ・水の電気分解の体積比：水素：酸素＝2：1

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