令和3年度 公害防止管理者 大気特論 問1を解説｜炭素あたりの総発熱量

令和3年度 大気特論 問1は、炭化水素系の気体燃料について総発熱量（MJ/m³N）を分子中の炭素数で割った値の大小を比べる問題です。5つの大小比較のうち、誤っているものを選びます。

この問題のポイント

1炭素あたりの総発熱量は、燃料分子が小さいほど大きく、大きくなるほど小さくなります。メタンが最も大きく、エタン・プロパン・ブタンと炭素数が増えるにつれて1炭素あたりの値は少しずつ下がっていきます。また、同じ炭素数でも二重結合をもつ不飽和のアルケン（エチレン・プロピレン）は、飽和のアルカン（エタン・プロパン）より1炭素あたりの値がやや小さくなります。ここで引っかかるのが、エチレンとプロピレンのどちらが大きいかです。実際には1炭素あたりで見るとプロピレンよりエチレンの方がわずかに大きく、この大小関係を取り違えたものが誤りになります。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解：選択肢(5)（誤っている記述）

各選択肢の正誤

選択肢(5)のポイント（ここが誤り）

アルケンどうしのエチレン（C₂H₄）とプロピレン（C₃H₆）を1炭素あたりの総発熱量で比べると、プロピレンよりエチレンの方がわずかに大きくなります。選択肢(5)は「プロピレン＞エチレン」としており、この大小の向きが逆になっているのが誤りです。1炭素あたりの値は分子が小さいほど大きいという基本の傾向どおり、炭素数の少ないエチレンが上回ります。ほかの選択肢は「小さい分子ほど大きい」「同じ炭素数ならアルカンが大きい」という向きに沿っており正しいので、アルケン2種の大小だけを取り違えないことが決め手です。

覚え方

• 1炭素あたりの総発熱量は分子が小さいほど大きい。メタンが頂点。
• 同じ炭素数なら、二重結合をもつアルケンはアルカンより1炭素あたりが小さめ。
• アルケン2種の比較はエチレン＞プロピレン。炭素数の少ない方が上回る。

理解度チェック

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