液化石油ガス設備士 (筆記試験) 基礎知識・器具等 練習問題 第10問: プロパン (C₃H₈) 8.8 kg が完全燃焼したときに生じる水 (H₂O) の質量はいくらか。分子量はプロパン 44、水 18 とする。

「14.4 kg」が正しい値です。プロパンの完全燃焼の反応式は C₃H₈ ＋ 5O₂ → 3CO₂ ＋ 4H₂O で、プロパン 1 kmol から水が 4 kmol 生じます。

問題文の分子量から、プロパン 8.8 kg の物質量は 8.8 ÷ 44 ＝ 0.2 kmol、生じる水は 0.2 × 4 ＝ 0.8 kmol で、その質量は 0.8 × 18 ＝ 14.4 kg です。「10.8 kg」は、水の係数に二酸化炭素の係数 3 を使った値 (0.2 × 3 × 18) です。

「7.2 kg」は係数を 2 とした値 (0.2 × 2 × 18)、「3.6 kg」は係数を 1 としてプロパン 1 分子から水 1 分子が生じるとした値 (0.2 × 1 × 18) です。「26.4 kg」は水ではなく二酸化炭素の質量 (0.2 × 3 × 44) で、求める物質を取り違えています。

反応式の係数は、炭素の数 3 から CO₂ が 3、水素の数 8 の半分から H₂O が 4、右辺の酸素原子の数 (6 ＋ 4 ＝ 10) から O₂ が 5 と決まります。質量を求めるときは、まず物質量 (kmol) に直し、求める物質の係数を掛けてから、その物質の分子量を掛ける順で計算しましょう。