令和7年度 問30 化学プロセス
内容積1,000リットル、圧力p=1.00気圧、温度300Kの密閉タンクに、ジメチルエーテル（CH 3 OCH 3 、DME）の蒸気が6.00vol%、空気が94.0vol%（酸素19.7vol%、窒素74.3vol%）入っている。この混合ガスを燃焼させてDMEを完全燃焼させ、DMEをすべて二酸化炭素と水に変えた。400Kに下がったときの密閉タンク内の圧力pとして、最も近い値はどれか。 燃焼前後のガスはすべて理想気体であると仮定する。必要であれば、以下の値を用いて良い。 気体定数 R=0.08206 L・atm mol -1 K -1
①
1.17気圧
②
1.25気圧
③
1.33気圧
④
1.41気圧
⑤
1.49気圧
正答
④ 1.41気圧
反応は CH 3 OCH 3 + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O で、初期 100 mol 中 DME 6 mol、O 2 19.7 mol なら O 2 は 1.7 mol 余る。生成後の総モル数は 106 mol なので、定容条件で P 2 /P 1 = (106/100)×(400/300) ≈ 1.41 となり④です。