炭素２kgを完全燃焼させるときに必要な理論酸素量の値に最も近いものは、(１)～(５)のうちどれか。…

燃料及び燃焼に関する知識　第25問

炭素２kgを完全燃焼させるときに必要な理論酸素量の値に最も近いものは、(１)～(５)のうちどれか。なお、炭素が完全燃焼して二酸化炭素になる反応式は次のとおりである。また酸素の体積は、標準状態(０℃、101.325kPa)の体積とする。Ｃ＋Ｏ₂→ＣＯ₂

(1)3.7㎥
(2)11.2㎥
(3)17.8㎥
(4)22.4㎥
(5)53.4㎥

正答 (1)

正答は (1)。約3.7㎥です。反応式のとおり、炭素１kmolに対して酸素１kmolが要ります。【炭素の物質量】炭素の原子量は12なので２㎏ ÷ 12 ＝ 0.1667kmol 【必要な酸素の量】Ｃ＋Ｏ₂ → ＣＯ₂ なので、酸素も 0.1667kmol 0.1667 × 22.4 ≒ 3.7㎥【1kmolが22.4㎥になるわけ】標準状態（０℃、101.325kPa）では、どの気体も1kmolが22.4㎥を占める気体の種類によらないので、物質量さえ分かれば体積が出ます。

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【この設問が問うているのは酸素量】空気量ではないので、0.21で割らない理論「空気」量なら 3.7 ÷ 0.21 ≒ 17.8㎥となり、(3) がそれにあたります。何を問われているかを読み違えると、そちらを選ぶことになります。【外れた答えの読み方】 (2) 11.2㎥　0.5kmolぶんの体積。炭素２kgの物質量（0.1667kmol）と合わない (3) 17.8㎥　理論空気量 (4) 22.4㎥　1kmolぶんの体積をそのまま答えた形数字の意味をたどれば、どこで間違えたかが分かります。

出典：一級ボイラー技士 2023年上半期実施分（2023年10月掲載／公益財団法人安全衛生技術試験協会公表試験問題）出典元ページ

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最終更新日 2026年10月14日

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