危険物取扱者 乙4「物理・化学」のうち、物質の状態変化と蒸気圧・沸点の問題です(大分類:物理・重要度A)。一問一答8問 → 五肢択一4問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答(○×)
重要度:A 難易度:★☆☆
問1:固体が液体を経ずに直接気体に変わる変化を昇華という。
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正解:○
固体が液体を経ずに直接気体に変わる変化を昇華といいます(例:ドライアイス、ナフタレン)。なお、気体から直接固体に変わる変化は、現在の教科書では凝華と呼ばれます。
重要度:A 難易度:★☆☆
問2:液体が気体に変わる変化を凝縮という。
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正解:×
液体が気体に変わる変化は蒸発(気化)です。凝縮(液化)は、気体が液体に変わる変化です。
重要度:A 難易度:★★☆
問3:融解や蒸発では熱を放出し、凝固や凝縮では熱を吸収する。
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正解:×
逆です。融解・蒸発では熱を吸収し、凝固・凝縮では熱を放出します。
重要度:A 難易度:★☆☆
問4:1気圧のもとで氷が融けている間は、加えた熱が融解熱として使われるため、温度は0℃のまま変わらない。
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正解:○
状態変化している間は、加えた熱が潜熱(ここでは融解熱)として使われるため温度は変わりません。1気圧で氷の融点は0℃です。
重要度:A 難易度:★☆☆
問5:液体は、沸点に達しなければ気体にならない。
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正解:×
沸点より低い温度でも、液面(液体の表面)からの蒸発は起こります。沸点は、液体の内部からも気化が起こる沸騰の温度です。
重要度:A 難易度:★☆☆
問6:沸騰は、液体の蒸気圧が液面にかかる外圧と等しくなったときに起こる。
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正解:○
沸騰は、液体の蒸気圧が外圧(周囲の気圧)と等しくなったときに起こり、このときの温度が沸点です。
重要度:A 難易度:★★☆
問7:液面にかかる外圧が高くなると、液体の沸点は低くなる。
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正解:×
外圧が高くなると沸点は高くなり、外圧が低くなると沸点は低くなります(例:圧力鍋では100℃より高い温度で沸騰する)。
重要度:A 難易度:★★☆
問8:水の蒸発熱(100℃)は、水の融解熱よりはるかに大きい。
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正解:○
水の融解熱は約3.3×10²J/g、蒸発熱(100℃)は約2,250J/gで、蒸発熱の方がはるかに大きいです。
五肢択一
重要度:A 難易度:★☆☆
問9:物質の状態変化について、次のうち正しいものはどれか。
- 気体が液体に変わる変化を融解という。
- 液体が固体に変わる変化を凝固という。
- 融点で固体が液体に変わるのに使われる熱を蒸発熱という。
- 1気圧のもとで水が沸騰している間、加熱を続けると水の温度は100℃より上がり続ける。
- 蒸発は、液体の内部だけで起こる現象である。
【第9問:正解と解説】
正解:2
正解は2です。液体が固体に変わる変化を凝固、固体が液体に変わる変化を融解といいます。
1:誤り。気体が液体に変わる変化は融解ではなく凝縮(液化)です。
2:正しい。
3:誤り。融点で固体が液体に変わるのに使われる熱は、蒸発熱ではなく融解熱です。
4:誤り。沸騰している間は加えた熱が蒸発熱として使われるため、温度は100℃のまま変わりません。
5:誤り。蒸発は液体の表面(液面)から分子が飛び出して気体になる現象です。
重要度:A 難易度:★★☆
問10:蒸気圧と沸点について、次のうち誤っているものはどれか。
- 液体の蒸気圧は、温度の上昇とともに大きくなる。
- 富士山頂では気圧が1気圧より低いため、水は100℃より低い温度で沸騰する。
- 圧力鍋のように圧力を高めると、水は100℃より高い温度で沸騰する。
- 沸点が低い液体ほど蒸気圧が低く、蒸発しにくい。
- 沸騰しているときは、液面だけでなく液体の内部からも気化が起こる。
【第10問:正解と解説】
正解:4
正解は4です。沸点が低い液体ほど蒸気圧が高く、蒸発しやすくなります。
1:正しい。蒸気圧は温度の上昇とともに大きくなります。
2:正しい。外圧が低いと沸点は低くなります。
3:正しい。外圧が高いと沸点は高くなります。
4:誤り。沸点が低い液体ほど蒸気圧が「高く」、蒸発「しやすい」です。
5:正しい。沸騰では液体の内部からも気化が起こります。
重要度:A 難易度:★★☆
問11:物質の状態変化について、次のA〜Eのうち、正しいものはいくつあるか。
A ドライアイス(固体の二酸化炭素)は、常圧で昇華する。
B ナフタレンは、室温で昇華する。
C 1気圧での沸点は、二硫化炭素の方がエタノールより低い。
D 1気圧での沸点は、ジエチルエーテルの方が水より高い。
E 液体が蒸発するときは周囲に熱を放出するので、周囲の温度が上がる。
- 1つ
- 2つ
- 3つ
- 4つ
- 5つ
【第11問:正解と解説】
正解:3
正解は3(A・B・Cの3つが正しい)です。
A:正しい。ドライアイスは常圧で昇華します(昇華点は約−78.5℃)。
B:正しい。ナフタレンは室温で昇華します。
C:正しい。二硫化炭素は約46℃、エタノールは約78℃です。
D:誤り。ジエチルエーテルの沸点は約35℃で、水(100℃)より低いです。
E:誤り。蒸発するときは周囲から熱(気化熱)を奪うので、周囲の温度は下がります。
重要度:A 難易度:★☆☆
問12:次の文の(A)〜(C)に当てはまる語句の組合せとして、正しいものはどれか。
「固体が液体に変わる変化を(A)、液体が気体に変わる変化を(B)という。状態変化している間は、加えた熱が潜熱として使われるため、温度は(C)。」
- A:凝固 B:蒸発 C:変化しない
- A:融解 B:凝縮 C:変化しない
- A:融解 B:蒸発 C:上がり続ける
- A:凝固 B:凝縮 C:上がり続ける
- A:融解 B:蒸発 C:変化しない
【第12問:正解と解説】
正解:5
正解は5です。固体→液体は融解、液体→気体は蒸発(気化)で、状態変化の間は温度が変化しません。
1:誤り。Aの凝固は液体→固体の変化です。
2:誤り。Bの凝縮は気体→液体の変化です。
3:誤り。状態変化の間、温度は上がり続けず、変化しません。
4:誤り。A・B・Cすべて誤りです。
5:正しい。
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