平成23年度 問28 化学プロセス
1 bar（\(10^{5}\) Pa）、27 ℃ の空気で充満されている \(100\ \mathrm{m^{3}}\) の密閉した室内で、純度 100% の硫黄 96 g を完全燃焼させた。室内の二酸化硫黄濃度の増加（volppm）に最も近い値はどれか。ただし、気体定数 \(R = 0.083\ \mathrm{L\cdot bar\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1}}\)、硫黄の原子量は 32、酸素の原子量は 16 とし、室内の温度上昇は無視できるものとする。
①
22
②
67
③
249
④
747
⑤
22,400
正答
④ 747
硫黄 96 g は 3 mol。\(\mathrm{S} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{SO_2}\) より 3 mol の \(\mathrm{SO_2}\) が生成。
$$V = \frac{nRT}{P} = \frac{3\times 0.083\times 300}{1} = 74.7\ \mathrm{L} = 0.0747\ \mathrm{m^{3}}$$空気 \(100\ \mathrm{m^{3}}\) に対し二酸化硫黄 \(0.0747\ \mathrm{m^{3}}\)、\(0.0747/100 = 7.47\times 10^{-4}\)、つまり 747 volppm です。