危険物取扱者 乙4「物理・化学」のうち、化学反応式と反応量の問題です(大分類:化学・重要度B)。一問一答5問 → 五肢択一2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:B 難易度:★☆☆
問1:化学反応式の係数の比は、反応する物質と生成する物質の物質量(mol)の比を表す。
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正解:○
化学反応式の係数の比は、反応に関わる物質の物質量の比を表します。
重要度:B 難易度:★★☆
問2:化学反応式の係数の比は、そのまま反応する物質の質量の比を表す。
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正解:×
係数の比は物質量(分子数)の比で、質量の比ではありません。例えばCH4+2O2→CO2+2H2Oでは、物質量比1:2に対し、質量比は16:64=1:4です。
重要度:B 難易度:★★☆
問3:化学変化の前後で、反応に関わる物質全体の質量の和は変わらないが、分子の数の合計は変わることがある。
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正解:○
質量保存の法則により質量の和は変わりませんが、分子の数は変わることがあります(例:2H2+O2→2H2Oでは3mol→2mol)。
重要度:B 難易度:★★☆
問4:エタノールC2H5OH 1molを完全燃焼させるのに必要な酸素は、2molである。
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正解:×
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2Oより、エタノール1molに必要な酸素は3molです。2molは生成する二酸化炭素の物質量です。
重要度:B 難易度:★★☆
問5:同温・同圧で、メタン5.0Lを完全燃焼させるのに必要な酸素は10.0Lである。
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正解:○
CH4+2O2→CO2+2H2Oより、同温・同圧の気体では係数比1:2が体積比になるので、酸素は5.0×2=10.0Lです。
五肢択一
重要度:B 難易度:★★☆
問6:化学反応式について、次のうち誤っているものはどれか。
- 水素の燃焼を表す H2+O2→H2O は、反応の前後で各原子の数が釣り合っている。
- 化学反応式では、反応の前後で各原子の数が等しくなるように係数をつける。
- 同温・同圧の気体どうしでは、化学反応式の係数の比は体積の比にもなる。
- プロパンの完全燃焼は、C3H8+5O2→3CO2+4H2O と表される。
- メタノールの完全燃焼は、2CH3OH+3O2→2CO2+4H2O と表される。
【第6問:正解と解説】
正解:1
正解は1です。H2+O2→H2O では、酸素原子が左辺2個・右辺1個で釣り合っていません。正しくは 2H2+O2→2H2O です。
1:誤り。係数をつけて 2H2+O2→2H2O とする必要があります。
2:正しい。
3:正しい。気体1molの体積は種類によらず同じだからです。
4:正しい。
5:正しい。
重要度:B 難易度:★★★
問7:プロパンC3H8 8.8gを完全燃焼させるのに必要な酸素の質量について、次のうち正しいものはどれか。ただし、原子量はH=1、C=12、O=16とし、反応式は C3H8+5O2→3CO2+4H2O とする。
- 6.4g
- 16g
- 25.6g
- 32g
- 44g
【第7問:正解と解説】
正解:4
正解は4です。C3H8の分子量は12×3+1×8=44なので、8.8gは8.8÷44=0.2molです。反応式の係数比より酸素は0.2×5=1.0mol必要で、O2の分子量は32なので1.0×32=32gとなります。
1:誤り。0.2×32=6.4gで、係数5を掛け忘れています。
2:誤り。1.0×16=16gで、O2(分子量32)ではなくO(原子量16)で計算しています。
3:誤り。0.2×4×32=25.6gで、水の係数4と取り違えています。
4:正しい。
5:誤り。8.8×5=44gで、係数の比を質量の比とみなしています。係数の比は物質量の比です。
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