危険物取扱者 乙種第4類 / 基礎物理化学 / 問題 No.043
乙4 過去問 基礎物理化学 No.043 ― ある気体が温度27℃圧力1気圧(1.013×10^5 P…
問題文
ある気体が、温度27℃、圧力1気圧(1.013×10^5 Pa)のときに体積が300Lであった。この気体を、温度127℃、圧力2気圧(2.026×10^5 Pa)にしたときの体積は何Lになるか。
選択肢
- 150 L
- 200 L
- 400 L
- 450 L
- 705 L
解答・解説
正解: 2
ボイル・シャルルの法則:P₁V₁/T₁=P₂V₂/T₂で計算します(Tは絶対温度K)。温度と圧力の両方が変化するときに使います。絶対温度は℃+273です。例:27℃→300K、0℃→273Kです。
関連論点
気体の法則・化学計算
【ポイント】
気体の法則は「絶対温度(K)を使う」が最大のポイント。化学反応式はモル比=体積比で考え、酸化還元・酸塩基・イオン化傾向の定義を正確に覚えることが核心。
【よく問われること】
・ボイルの法則:温度一定で圧力×体積=一定(圧力2倍→体積半分)
・シャルルの法則:圧力一定で体積は絶対温度に比例
・絶対温度(K)=℃+273(0℃=273K、100℃=373K)
・酸化=酸素を得る・電子を失う/還元はその逆
・イオン化傾向が大きい金属ほど酸化されやすい(さびやすい)
・犠牲防食:鉄に亜鉛を接触させて鉄のさびを防ぐ
・中和反応:酸+塩基→水+塩(えん)
【数値・例外】
・標準状態(0℃・1気圧)で気体1モル=22.4L
・プロパン完全燃焼:C₃H₈+5O₂→3CO₂+4H₂O
・水は4℃のとき密度が最大(氷が水に浮く理由)
・水の電気分解の体積比:水素:酸素=2:1
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