危険物甲種 物理・化学科目特化 予想問題100問

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どーも、ききです。

今回は以前公開した危険物甲種試験の法令と性消科目以外の「物理・化学」の予想問題を作成しました。

法令と性消の予想問題はこちら

物理・化学は過去の攻略記事でも伝えていますが、恐らく危険物甲種試験において多くの方の鬼門になる分野かと思います。

出題される内容自体はあくまでも高校レベルの物理・化学(一部数学)ですが、長らく学業から離れていた方にとっては一から覚えるのと同等と感じると思うので、特別理数系でない限りは苦戦するかと思います。

自分も他の科目よりこの「物理・化学」の勉強に一番時間を掛けましたが、結構ギリギリでしたので(10問しか問題がなくそのうち半分間違えたらその時点で不合格となる)かなり気合を入れて勉強する必要があります。

しかし、かなり深堀りするような内容までは出題される事がないので(勝手な解釈)基本を確実に押さえて応用問題などを繰り返し解くのが近道となります。

公開されている過去問は確かに過去問ですが、危険物の試験は都道府県によって開催時期が異なるので、直近の過去問かどうかは判断できません。

そのため過去問以外の予想問題なども駆使して様々な問題を解く事が重要となります。

今回は同じような問題を忘れないように定期的に盛り込んで作成しています(概ね20問サイクル)

過去に出題した危険物関連の記事はこちら

各科目の要点はこちらにまとめています。

甲種試験の法令や物理・化学はこちら

その他危険物に関する記事はこちら

それでは地獄の100問行くぞ!

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  1. 物理・化学予想問題100
    1. 気体の状態方程式に関する問題
    2. 熱量の計算
    3. 蒸発と沸騰
    4. 燃焼の三要素
    5. 発火点の説明
    6. 引火点の説明
    7. 酸化反応
    8. 爆発範囲
    9. 分子間力
    10. 溶解度
    11. 気体の溶解度
    12. 酸と塩基
    13. 中和反応
    14. 電気伝導性
    15. 状態変化の潜熱
    16. 化学反応式
    17. 分子量計算
    18. 熱分解
    19. 可燃性液体の蒸気圧
    20. 化学平衡
    21. 理想気体の状態方程式
    22. ボイルの法則
    23. 熱量計算(融解熱)
    24. 蒸発潜熱
    25. 反応熱
    26. 蒸気圧と沸点
    27. 化学平衡の移動(ルシャトリエ)
    28. 溶解度曲線
    29. pH 計算
    30. 中和計算
    31. 酸化数
    32. 化学反応式の量的計算
    33. 気体の分圧
    34. 溶液濃度(質量パーセント)
    35. 蒸気圧降下
    36. 反応速度
    37. 電気分解
    38. 分子量計算
    39. 溶解度と結晶析出
    40. 燃焼熱計算
    41. 理想気体の状態方程式
    42. ボイルの法則
    43. 熱量計算(比熱)
    44. 氷の融解+加熱
    45. 平衡移動(吸熱反応)
    46. pH 計算(強酸)
    47. 中和計算
    48. 酸化数
    49. 反応量計算
    50. 分圧とモル分率
    51. 質量パーセント濃度
    52. 沸点上昇
    53. 反応速度と温度
    54. 電気分解(陽極)
    55. 分子量計算
    56. 溶解度と析出量
    57. 燃焼熱の比例計算
    58. 気体分子運動論
    59. 拡散速度の法則
    60. 制限反応物の計算
    61. 理想気体の状態方程式
    62. シャルルの法則
    63. 熱量計算(複合)
    64. 蒸発潜熱(応用)
    65. 化学平衡(圧力の影響)
    66. pH 計算(弱酸)
    67. 中和計算(応用)
    68. 酸化数(応用)
    69. 化学量論(燃焼)
    70. 分圧(応用)
    71. 溶解度(温度変化)
    72. 沸点上昇(計算)
    73. 反応速度(活性化エネルギー)
    74. 電気分解(物質量)
    75. 分子量計算
    76. 溶解度と析出(応用)
    77. 燃焼熱(応用)
    78. 気体分子運動論(応用)
    79. 拡散速度(応用)
    80. 制限反応物(応用)
    81. 理想気体の状態方程式
    82. ボイル・シャルル複合
    83. 熱量計算(氷→水→蒸気)
    84. 反応熱(ヘスの法則)
    85. 平衡定数(K の大小)
    86. 弱酸の pH(近似式)
    87. 中和計算(多価塩基)
    88. 酸化数
    89. 化学量論(複雑)
    90. 分圧(混合比)
    91. 溶解度(温度依存)
    92. 沸点上昇(精密計算)
    93. 反応速度(活性化エネルギー)
    94. 電気分解(ファラデーの法則)
    95. 分子量計算(高難度)
    96. 溶解度と析出
    97. 燃焼熱
    98. 気体分子運動論
    99. 拡散速度(応用)
    100. 制限反応物
  2. まとめ

物理・化学予想問題100

気体の状態方程式に関する問題

問題:理想気体の状態方程式 pV=nRT において、R の単位として正しいものはどれか。
選択肢

  1. J/K
  2. J/(mol·K)
  3. Pa·m³
  4. mol/(J·K)
正解はこちら
正解:2

解説:気体定数 R は「1 mol の気体に対するエネルギー量」を表すため、単位は J/(mol·K)。

熱量の計算

問題:水 100 g を 20 ℃ から 50 ℃ に加熱するのに必要な熱量はどれか。(比熱 4.2 J/g·K)
選択肢

  1. 420 J
  2. 1,260 J
  3. 12,600 J
  4. 42,000 J
正解はこちら
正解:3

解説: Q=mcΔT=100×4.2×(50-20)=12,600 J。

蒸発と沸騰

問題:蒸発と沸騰の違いとして正しいものはどれか。
選択肢

  1. 蒸発は液体表面のみで起こる
  2. 沸騰は表面のみで起こる
  3. 蒸発は沸点でのみ起こる
  4. 沸騰は温度に関係なく起こる
正解はこちら
正解:1

解説:蒸発は常温でも表面から起こる。沸騰は液体内部でも気泡が発生する現象。

燃焼の三要素

問題:燃焼の三要素として誤っているものはどれか。
選択肢

  1. 可燃物
  2. 酸素供給源
  3. 点火源
  4. 触媒
正解はこちら
正解:4

解説:触媒は燃焼の三要素ではない。つまり他の可燃物・酸素・点火源が三要素となります。

発火点の説明

問題:発火点の説明として正しいものはどれか。
選択肢

  1. 火を近づけると燃える最低温度
  2. 自然に燃え始める温度
  3. 引火する最低温度
  4. 可燃性蒸気が発生する温度
正解はこちら
正解:2

解説:発火点=外部の火なしで自然に燃え始める温度。発火点と引火点の違いは確実に押さえておきましょう。

引火点の説明

問題:引火点とは何か。
選択肢

  1. 自然発火する温度
  2. 火を近づけると燃える最低温度
  3. 沸騰する温度
  4. 可燃性蒸気が発生し始める温度
正解はこちら
正解:2
解説:上記の発火点と間違えないようにしましょう。

酸化反応

問題:次のうち酸化反応に該当するものはどれか。
選択肢

  1. 水の電気分解
  2. 鉄のさび
  3. 塩の溶解
  4. 水の蒸発
正解はこちら
正解:2

解説:鉄が酸素と結びつく=酸化。

爆発範囲

問題:可燃性ガスの爆発範囲に関する説明として正しいものはどれか。
選択肢

  1. 下限界より濃いほど危険
  2. 上限界より薄いほど危険
  3. 下限界と上限界の間で爆発する
  4. 濃度に関係なく爆発する
正解はこちら
正解:3
解説:爆発範囲は下限と上限の間を指します。

分子間力

問題:分子間力が最も弱いのはどれか。
選択肢

  1. 水素結合
  2. 双極子間力
  3. ファンデルワールス力
  4. 共有結合
正解はこちら
正解:3
解説:選択肢の中で分子間力が最も弱いのはファンデルワールス力となります。全て物質に働きますが、最弱です。奴は四天王の中でも…

溶解度

問題:一般に固体の溶解度は温度が上がるとどうなるか。
選択肢

  1. 上がる
  2. 下がる
  3. 変わらない
  4. 不規則に変化する
正解はこちら
正解:1
解説:温度が上がると溶解度も比例して上がります。

気体の溶解度

問題:気体の溶解度は温度が上がるとどうなるか。
選択肢

  1. 上がる
  2. 下がる
  3. 変わらない
  4. 不規則に変化する
正解はこちら
正解:2
解説:固体とは異なり気体は温度が上がると溶解度は下がります。

酸と塩基

問題:酸の性質として正しいものはどれか。
選択肢

  1. pH が 7 より大きい
  2. 水酸化物イオンを放出する
  3. 水素イオンを放出する
  4. 赤リトマス紙を青にする
正解はこちら
正解:3
解説:酸は水中で水酸化物イオンを放出する性質があります。ちなみにpHは7未満、青リトマス紙を赤にします。

中和反応

問題:中和反応の生成物として正しい組み合わせはどれか。
選択肢

  1. 塩と水
  2. 酸と水
  3. 塩と酸
  4. 塩基と水
正解はこちら
正解:1
解説:酸と塩基が反応することで塩と水が生成されます。

電気伝導性

問題:電気をよく通すのはどれか。
選択肢

  1. 純水
  2. 食塩水
  3. 砂糖水
  4. アルコール
正解はこちら
正解:2
解説:食塩が水に溶けるとナトリウムイオンと塩化物イオンに分解され、これらのイオンが電流を運びます。

状態変化の潜熱

問題:氷が水になるときに必要な熱を何というか。
選択肢

  1. 蒸発熱
  2. 融解熱
  3. 昇華熱
  4. 凝縮熱
正解はこちら
正解:2
解説:氷から水は融解熱が必要となります。

化学反応式

問題:メタンの完全燃焼の生成物はどれか。
選択肢

  1. CO と H₂O
  2. CO₂ と H₂O
  3. C と H₂O
  4. CO₂ と H₂
正解はこちら
正解:2
解説:CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

分子量計算

問題:硫酸(H₂SO₄)の分子量として正しいのはどれか。(H=1, S=32, O=16)
選択肢

  1. 49
  2. 64
  3. 98
  4. 112
正解はこちら
正解:3
解説:(1×2)+32+(16×4)=98

熱分解

問題:次のうち熱分解の例として正しいものはどれか。
選択肢

  1. 水の蒸発
  2. 炭酸カルシウムの加熱による分解
  3. 氷の融解
  4. 塩の溶解
正解はこちら
正解:2
解説:熱分解は他には石灰石やプラスチックなどにも起こる反応となります。

可燃性液体の蒸気圧

問題:温度が上がると蒸気圧はどうなるか。
選択肢

  1. 上がる
  2. 下がる
  3. 変わらない
  4. 不規則に変化する
正解はこちら
正解:1
解説:温度が上がると蒸気圧も比例して上がります。

化学平衡

問題:化学平衡に関する説明として正しいものはどれか。
選択肢

  1. 反応が完全に停止した状態
  2. 正反応と逆反応の速度が等しい状態
  3. 生成物が最大量になる状態
  4. 温度に関係なく一定
正解はこちら
正解:2
解説:正反応と逆反応の速度が等しい状態を化学平衡といいます。

理想気体の状態方程式

問題:1.0 mol の理想気体を 300 K、100 kPa の条件で体積を求めよ。(R=8.31 J/mol·K)
選択肢

  1. 0.0249 m³
  2. 0.0831 m³
  3. 0.249 m³
  4. 0.498 m³
正解はこちら
正解:1

解説: V=nRT/p=(1.0×8.31×300)÷(100000)=0.0249 m³。

ボイルの法則

問題:気体の体積が 2.0 L、圧力が 100 kPa のとき、圧力を 200 kPa にすると体積はどうなるか。
選択肢

  1. 0.5 L
  2. 1.0 L
  3. 2.0 L
  4. 4.0 L
正解はこちら
正解:2
解説:P₁V₁=P₂V₂より V₂=(2×100)÷200=1.0 L。

熱量計算(融解熱)

問題:氷 200 g を 0 ℃で完全に溶かすのに必要な熱量はどれか。(融解熱 334 J/g)
選択肢

  1. 6.68 kJ
  2. 33.4 kJ
  3. 66.8 kJ
  4. 334 kJ
正解はこちら
正解:3

解説: Q=200×334=66800 J = 66.8 kJ。

蒸発潜熱

問題:水 50 g を 100 ℃で蒸発させるのに必要な熱量はどれか。(蒸発熱 2260 J/g)
選択肢

  1. 11.3 kJ
  2. 22.6 kJ
  3. 113 kJ
  4. 226 kJ
正解はこちら
正解:3

解説:Q=mLより、50×2,260=113,000J=113kJ

反応熱

問題:反応熱が −200 kJ の反応はどのような反応か。
選択肢

  1. 吸熱反応
  2. 発熱反応
  3. 中和反応
  4. 分解反応
正解はこちら
正解:2

解説:負の反応熱は熱を放出する事となるので発熱反応となります。

蒸気圧と沸点

問題:外圧が低下すると沸点はどうなるか。
選択肢

  1. 上昇する
  2. 低下する
  3. 変わらない
  4. 不規則に変化する
正解はこちら
正解:2
解説:外圧が低下すると沸点も比例して低下します。

化学平衡の移動(ルシャトリエ)

問題:吸熱反応に温度を上げると平衡はどう移動するか。
選択肢

  1. 生成物側へ
  2. 反応物側へ
  3. 変化しない
  4. 不規則に変化する
正解はこちら
正解:1
解説:吸熱反応に温度を上げると平衡は生成物側へ移動します。

溶解度曲線

問題:一般に固体の溶解度は温度上昇でどうなるか。
選択肢

  1. 上昇
  2. 低下
  3. 変化なし
  4. 不規則
正解はこちら
正解:1
解説:固体の溶解度は温度上昇によって上昇します。気体との違いを押さえておきましょう。

pH 計算

問題:水素イオン濃度が 1.0×10⁻³mol/L の溶液の pH はどれか。
選択肢

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
正解はこちら
正解:3
解説:pH = −log[H⁺] = 3。pHは〇〇乗の△の△に該当します。この問題では1.0×10⁻³の3となります。

中和計算

問題:0.1 mol/L の HCl 50 mL を中和するのに必要な 0.2 mol/L NaOH の体積はどれか。
選択肢

  1. 10 mL
  2. 25 mL
  3. 50 mL
  4. 100 mL
正解はこちら
正解:2

解説: HCl の物質量=0.005 mol 必要な NaOH=0.005 mol → 0.2 mol/L → 25 mL。

酸化数

問題:硫酸イオン SO₄²⁻ における S の酸化数はどれか。
選択肢

  1. +2
  2. +4
  3. +6
  4. +8
正解はこちら
正解:3

解説:酸素の酸化数は-2となるので-2×4=-8。全体の電荷は硫黄+(-8)=-2となるので硫黄=6となります。

化学反応式の量的計算

問題:メタン CH₄ を完全燃焼させるのに必要な酸素 O₂ のモル比はどれか。
選択肢

  1. 1:1
  2. 1:2
  3. 1:3
  4. 1:4
正解はこちら
正解:2

解説: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O。

気体の分圧

問題:混合気体の全圧が 300 kPa、酸素の分圧が 60 kPa のとき、酸素のモル分率はどれか。
選択肢

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.5
正解はこちら
正解:2

解説: モル分率=分圧/全圧=60/300=0.2。

溶液濃度(質量パーセント)

問題:食塩 20 g を水 80 g に溶かした溶液の質量パーセント濃度はどれか。
選択肢

  1. 10%
  2. 15%
  3. 20%
  4. 25%
正解はこちら
正解:3

解説:20÷(20+80)×100=20%

蒸気圧降下

問題:非電解質を溶かすと溶媒の蒸気圧はどうなるか。
選択肢

  1. 上昇
  2. 低下
  3. 変化なし
  4. 不規則
正解はこちら
正解:2
解説:非電解質を溶かすと溶媒の蒸気圧は低下します。

反応速度

問題:一般に温度が 10 ℃上昇すると反応速度はどうなるか。
選択肢

  1. 2~4 倍
  2. 10 倍
  3. 100 倍
  4. 変わらない
正解はこちら
正解:1
解説:アレニウスの式より10 ℃上昇で約 2~4 倍。

電気分解

問題:水の電気分解で陰極に発生する気体はどれか。
選択肢

  1. 酸素
  2. 水素
  3. 窒素
  4. 二酸化炭素
正解はこちら
正解:2
解説:水の電気分解で陰極に発生する気体は水素となります。

分子量計算

問題:硝酸カルシウム Ca(NO₃)₂ の分子量として正しいのはどれか。(Ca=40, N=14, O=16)
選択肢

  1. 102
  2. 148
  3. 164
  4. 180
正解はこちら
正解:3

解説: 40 + (14+48)×2 = 164。

溶解度と結晶析出

問題:溶解度 40 g/100 g 水の物質を 60 g 溶かした溶液を冷却し、溶解度が 20 g/100 g 水になった。析出する量はどれか。
選択肢

  1. 10 g
  2. 20 g
  3. 30 g
  4. 40 g
正解はこちら
正解:3
解説:
60g溶かしているので必要な水は40÷100=60÷水となり150gとなります。
冷却すると20/100なので150gが溶けていると20×(150÷100)=30gとなります。
最後に最初に溶けていた量との差が60-30=30gとなります。

燃焼熱計算

問題:炭素 12 g を完全燃焼させると 394 kJ の熱を発生する。炭素 6 g を燃焼させたときの発熱量はどれか。
選択肢

  1. 98.5 kJ
  2. 197 kJ
  3. 394 kJ
  4. 788 kJ
正解はこちら
正解:2

解説: 比例計算:6 g は半分 → 394/2=197 kJ。

理想気体の状態方程式

問題:2.0 mol の理想気体を 350 K、150 kPa で保持したときの体積として正しいのはどれか(R = 8.31 J/mol·K)。
選択肢

  1. 0.0388 m³
  2. 0.116 m³
  3. 0.155 m³
  4. 0.0776 m³
正解はこちら
正解:4

解説: V=nRT/p=(2.0×8.31×350)÷(150000)=0.0776 m³。

ボイルの法則

問題:1.5 L の気体を 120 kPa から 80 kPa に減圧したときの体積はどれか(温度一定)。
選択肢

  1. 2.25 L
  2. 1.5 L
  3. 2.0 L
  4. 1.0 L
正解はこちら
正解:1

解説: P₁V₁ = P₂V₂よりV₂=(120÷80)×1.5=2.25 L。

熱量計算(比熱)

問題:水 200 g を 25 ℃から 80 ℃まで加熱するのに必要な熱量はどれか(比熱 4.2 J/g·K)。
選択肢

  1. 63.0 kJ
  2. 55.0 kJ
  3. 46.2 kJ
  4. 84.0 kJ
正解はこちら
正解:3

解説: Q = mcΔTよりQ=200×4.2×(80-25)=46200 J = 46.2 kJ。

氷の融解+加熱

問題:0 ℃の氷 150 g を 50 ℃の水にするのに必要な熱量はどれか(融解熱 334 J/g、比熱 4.2 J/g·K)。
選択肢

  1. 81.6 kJ
  2. 125.1 kJ
  3. 146.5 kJ
  4. 169.8 kJ
正解はこちら
正解:1

解説: 融解熱+加熱より 融解:150×334=50100 J 加熱:150×4.2×50=31500 J 合計:81600 J =約 81.6 kJ

平衡移動(吸熱反応)

問題:反応 A → B が 40 kJ の吸熱反応であるとき、温度上昇が平衡に与える影響として正しいのはどれか。
選択肢

  1. 圧力に依存する
  2. 反応物側へ移動
  3. 変化しない
  4. 生成物側へ移動
正解はこちら
正解:4

解説:吸熱=熱を与えると右へ移動します。つまり吸熱反応は温度上昇で生成物側へ移動する。

pH 計算(強酸)

問題:0.01 mol/L の HCl の pH はどれか。
選択肢

  1. 2
  2. 1
  3. 4
  4. 3
正解はこちら
正解:1

解説:pH = −log(0.01) = 2。

中和計算

問題:0.2 mol/L NaOH 30 mL を中和するのに必要な 0.1 mol/L HCl の体積はどれか。
選択肢

  1. 30 mL
  2. 40 mL
  3. 50 mL
  4. 60 mL
正解はこちら
正解:4

解説: NaOH:0.2×0.03=0.006 mol n = cVより HCl:0.1×V=0.006 → V=0.06 L=60 mL。

酸化数

問題:MnO₄⁻ における Mn の酸化数はどれか。
選択肢

  1. +7
  2. +5
  3. +6
  4. +4
正解はこちら
正解:1

解説:O は −2なのでMn + 4(−2) = −1 → Mn = +7。

反応量計算

問題:2H₂ + O₂ → 2H₂O の反応で、4 mol の H₂ を反応させるのに必要な O₂ の量はどれか。
選択肢

  1. 2 mol
  2. 1 mol
  3. 4 mol
  4. 3 mol
正解はこちら
正解:1

解説:H₂:O₂ = 2:1なので4 mol の H₂ には 2 mol の O₂となります。

分圧とモル分率

問題:混合気体の全圧 500 kPa、中の CO₂ の分圧が 125 kPa のとき、CO₂ のモル分率はどれか。
選択肢

  1. 0.10
  2. 0.20
  3. 0.25
  4. 0.30
正解はこちら
正解:3

解説:分圧/全圧より 125/500 = 0.25。

質量パーセント濃度

問題:溶質 15 g を水 85 g に溶かした溶液の濃度はどれか。
選択肢

  1. 12%
  2. 18%
  3. 15%
  4. 10%
正解はこちら
正解:3

解説:全体は100 gなので 15/100 = 15%。

沸点上昇

問題:非電解質を溶かしたときの沸点変化として正しいのはどれか。
選択肢

  1. 変化しない
  2. 不規則
  3. 上昇する
  4. 低下する
正解はこちら
正解:3

解説:コラギティブ性質により蒸気圧が下がるため沸点は上昇する。

反応速度と温度

問題:反応速度が温度 10 ℃上昇で 2 倍になる反応で、30 ℃上昇したときの速度変化はどれか。
選択肢

  1. 2 倍
  2. 4 倍
  3. 8 倍
  4. 6 倍
正解はこちら
正解:3

解説:10 ℃ごとに 2 倍となるため 2×2×2 = 8 倍。

電気分解(陽極)

問題:水溶液の電気分解で陽極に発生する気体はどれか。
選択肢

  1. 窒素
  2. 水素
  3. 二酸化炭素
  4. 酸素
正解はこちら
正解:4

解説:陽極では酸化が起こり、酸素が発生する。

分子量計算

問題:Al₂(SO₄)₃ の分子量として正しいのはどれか(Al=27, S=32, O=16)。
選択肢

  1. 342
  2. 390
  3. 246
  4. 150
正解はこちら
正解:1

解説: Al₂=54、SO₄=96×3=288 → 合計 342。

溶解度と析出量

問題:溶解度 60 g/100 g 水の物質を 80 g 溶かした溶液を冷却し、溶解度が 30 g/100 g 水になった。析出する量はどれか。
選択肢

  1. 20 g
  2. 30 g
  3. 40 g
  4. 50 g
正解はこちら
正解:3

解説:最初の水の溶解度は60:100なので60:100=80:水となり水=約133.3gとなります。冷却後に溶ける量は溶解度の比率が30:100なので30:100=冷却後に溶ける量:133となり40gとなります。最初に溶けていた量との差なので80-40=40g。

燃焼熱の比例計算

問題:炭素 24 g を完全燃焼させると 788 kJ の熱を発生する。炭素 10 g を燃焼させたときの発熱量はどれか。
選択肢

  1. 246 kJ
  2. 500 kJ
  3. 394 kJ
  4. 328 kJ
正解はこちら
正解:4

解説: 788÷24=約32.8より 1 g → 32.8 kJ → 10 g → 328 kJ。

気体分子運動論

問題:気体の平均運動エネルギーが温度に比例する理由として正しいのはどれか。
選択肢

  1. 分子運動が温度で変化するため
  2. 体積が温度で変化するため
  3. 圧力が温度に比例するため
  4. 密度が温度で変化するため
正解はこちら
正解:1

解説:温度は分子の平均運動エネルギーに比例する。これを分子運動論と言います。

拡散速度の法則

問題:気体の拡散速度が分子量の平方根に反比例する法則はどれか。
選択肢

  1. ヘンリーの法則
  2. シャルルの法則
  3. ボイルの法則
  4. グレアムの法則
正解はこちら
正解:4

解説:グレアムの法則。軽いほど速いのが特徴です。

制限反応物の計算

問題:反応 2A + B → C において、A を 3 mol、B を 1 mol 用意したとき、生成できる C の最大量はどれか。
選択肢

  1. 1 mol
  2. 1.5 mol
  3. 2 mol
  4. 0.5 mol
正解はこちら
正解:1

解説: A:3 mol → C を 1.5 mol 作れる B:1 mol → C を 1 mol 作れる つまり制限反応物は B → C は 1 mol。

理想気体の状態方程式

問題:1.5 mol の理想気体を 400 K、200 kPa で保持したときの体積はどれか(R=8.31 J/mol·K)。
選択肢

  1. 0.0249 m³
  2. 0.0499 m³
  3. 0.0998 m³
  4. 0.149 m³
正解はこちら
正解:2

解説: V=nRT/p=(1.5×8.31×400)÷200000=0.0499 m³。

シャルルの法則

問題:300 K で 2.0 L の気体を 450 K に加熱したときの体積はどれか(圧力一定)。
選択肢

  1. 1.33 L
  2. 2.0 L
  3. 3.0 L
  4. 4.0 L
正解はこちら
正解:3

解説: V₂=V₁×(T₂)÷(T₁)=2.0×(450)÷(300)=3.0 L。

熱量計算(複合)

問題:水 300 g を 20 ℃から 90 ℃まで加熱するのに必要な熱量はどれか(比熱 4.2 J/g·K)。
選択肢

  1. 63.0 kJ
  2. 88.2 kJ
  3. 113 kJ
  4. 176 kJ
正解はこちら
正解:2

解説: Q=300×4.2×(90-20)=88200 J 。

蒸発潜熱(応用)

問題:水 80 g を 100 ℃で完全に蒸発させるのに必要な熱量はどれか(蒸発熱 2260 J/g)。
選択肢

  1. 90.4 kJ
  2. 113 kJ
  3. 181 kJ
  4. 226 kJ
正解はこちら
正解:3

解説: 80×2260=180800 J=181 kJ。

化学平衡(圧力の影響)

問題:反応 2A(g) ⇄ B(g) において、圧力を上げると平衡はどちらに移動するか。
選択肢

  1. A 側
  2. B 側
  3. 変化しない
  4. 温度による
正解はこちら
正解:2

解説:気体モル数が少ない側(右)へ移動。

pH 計算(弱酸)

問題:酢酸(Ka=1.8×10⁻⁵)の 0.10 mol/L 水溶液の pH の近似値はどれか。
選択肢

  1. 2.9
  2. 3.0
  3. 3.4
  4. 4.0
正解はこちら
正解:1
解説:
弱酸の近似:
[H^+]=√Ka×c=√1.8×10⁻⁵×0.1}=1.34×10⁻³
pH =-log(1.34×10⁻³)=3-log1.34 =約2.87

中和計算(応用)

問題:0.5 mol/L の H₂SO₄ 40 mL を中和するのに必要な 1.0 mol/L NaOH の体積はどれか。
選択肢

  1. 20 mL
  2. 40 mL
  3. 80 mL
  4. 160 mL
正解はこちら
正解:3

解説: H₂SO₄ は 2価酸 → 0.5×0.04×2=0.04 mol NaOH:1.0×V=0.04 → V=0.04 L=40 mL → しかし 2価酸のため 80 mL が必要。

酸化数(応用)

問題:Cr₂O₇²⁻ における Cr の酸化数はどれか。
選択肢

  1. +3
  2. +4
  3. +5
  4. +6
正解はこちら
正解:4

解説: 2Cr + 7(−2) = −2 → 2Cr = +12 → Cr = +6。

化学量論(燃焼)

問題:プロパン C₃H₈ を完全燃焼させるのに必要な O₂ のモル比はどれか。
選択肢

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 7
正解はこちら
正解:3

解説: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O。

分圧(応用)

問題:混合気体の全圧が 600 kPa、窒素のモル分率が 0.75 のとき、窒素の分圧はどれか。
選択肢

  1. 150 kPa
  2. 300 kPa
  3. 450 kPa
  4. 600 kPa
正解はこちら
正解:3

解説:600×0.75=450 kPa。

溶解度(温度変化)

問題:固体の溶解度が温度上昇で増加する理由として正しいのはどれか。
選択肢

  1. 分子運動が活発になる
  2. 蒸気圧が下がる
  3. 密度が上がる
  4. 電離度が下がる
正解はこちら
正解:1
解説:固体の溶解度が温度上昇すると分子運動が活発になります。

沸点上昇(計算)

問題:水 100 g に非電解質 10 g を溶かしたとき、沸点上昇が 0.2 ℃であった。沸点上昇係数 Kb はどれか。
(溶質のモル質量=50 g/mol)
選択肢

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.5
正解はこちら
正解:1

解説: 溶質モル数=10/50=0.2 mol モル濃度=0.2 mol / 0.1 kg = 2 mol/kg ΔTb = Kb × m → 0.2 = Kb × 2 → Kb = 0.1

反応速度(活性化エネルギー)

問題:活性化エネルギーが大きい反応の特徴として正しいのはどれか。
選択肢

  1. 反応速度が速い
  2. 温度の影響を受けにくい
  3. 反応速度が遅い
  4. 自発的に進行する
正解はこちら
正解:3
解説:活性化エネルギーが大きいと反応速度が遅くなります。

電気分解(物質量)

問題:水の電気分解で 0.5 mol の電子が流れたとき、発生する水素の物質量はどれか。
選択肢

  1. 0.125 mol
  2. 0.25 mol
  3. 0.5 mol
  4. 1.0 mol
正解はこちら
正解:2

解説: 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ 電子 2 mol で H₂ 1 mol → 0.5 mol の e⁻ → H₂ 0.25 mol。

分子量計算

問題:Fe₂(SO₄)₃ の分子量として正しいのはどれか(Fe=56, S=32, O=16)。
選択肢

  1. 200
  2. 300
  3. 400
  4. 500
正解はこちら
正解:3

解説: Fe₂=112 SO₄=96×3=288 合計=400。

溶解度と析出(応用)

問題:溶解度 80 g/100 g 水の物質を 120 g 溶かした溶液を冷却し、溶解度が 40 g/100 g 水になった。析出する量はどれか。
選択肢

  1. 40 g
  2. 60 g
  3. 80 g
  4. 100 g
正解はこちら
正解:2

解説:120g溶けているので100÷80×120=150g 冷却後は40×150÷100=60gとなり、最初120gから60g溶けた事になるので60g

燃焼熱(応用)

問題:メタン 16 g を完全燃焼させると 890 kJ の熱を発生する。メタン 5 g を燃焼させたときの発熱量はどれか。
選択肢

  1. 150 kJ
  2. 278 kJ
  3. 450 kJ
  4. 556 kJ
正解はこちら
正解:2

解説: 890÷16=55.6なので、1 g → 55.6 kJ → 5 g → 278 kJ。

気体分子運動論(応用)

問題:気体の圧力が温度に比例する理由として正しいのはどれか。
選択肢

  1. 分子の質量が増える
  2. 分子の衝突回数が増える
  3. 分子数が増える
  4. 体積が増える
正解はこちら
正解:2
解説:気体の圧力が温度に比例するという事は分子の衝突回数が増える事を意味しています。

拡散速度(応用)

問題:気体 A の分子量が 16、気体 B の分子量が 64 のとき、A の拡散速度は B の何倍か。
選択肢

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 8
正解はこちら
正解:2

解説: 速度比=√(64/16)=2。

制限反応物(応用)

問題:反応 3A + 2B → C において、A 6 mol、B 3 mol を用意したとき、生成できる C の最大量はどれか。
選択肢

  1. 1.5 mol
  2. 2 mol
  3. 3 mol
  4. 4 mol
正解はこちら
正解:2

解説: A:B=3 : 2なのでCは1molとなります。 Bの比は2molでCが1molなので 3÷2=1.5mol

理想気体の状態方程式

問題:2.0 mol の理想気体を 350 K、250 kPa で保持したときの体積はどれか(R=8.31 J/mol·K)。
選択肢

  1. 0.0186 m³
  2. 0.0233 m³
  3. 0.0466 m³
  4. 0.233 m³
正解はこちら
正解:3

解説: V=nRT/p=(2.0×8.31×350)÷(250000)=0.0466 m³。

ボイル・シャルル複合

問題:1.0 L の気体を 100 kPa、300 K から 200 kPa、450 K に変化させたときの体積はどれか。
選択肢

  1. 0.33 L
  2. 0.50 L
  3. 0.75 L
  4. 1.50 L
正解はこちら
正解:3

解説: V₂=V₁×(p₁)÷(p₂)×(T₂)÷(T₁)=1.0×(100÷200)×(450÷300)=0.75 L。

熱量計算(氷→水→蒸気)

問題:0 ℃の氷 50 g を 100 ℃の水蒸気にするのに必要な熱量はどれか。
(融解熱 334 J/g、比熱 4.2 J/g·K、蒸発熱 2260 J/g)
選択肢

  1. 150 kJ
  2. 170 kJ
  3. 190 kJ
  4. 210 kJ
正解はこちら
正解:1

解説: 融解:50×334=16700 加熱:50×4.2×100=21000 蒸発:50×2260=113000 合計=150700 J ≒ 151 kJ

反応熱(ヘスの法則)

問題
A → B:+50 kJ
B → C:−30 kJ
A → C の反応熱はどれか。
選択肢

  1. −80 kJ
  2. −20 kJ
  3. +20 kJ
  4. +80 kJ
正解はこちら
正解:3

解説:50 + (−30) = +20 kJ。

平衡定数(K の大小)

問題:平衡定数 K=1.0×10⁵ の反応の特徴として正しいのはどれか。
選択肢

  1. 反応物が多い
  2. 生成物が多い
  3. 反応はほとんど進まない
  4. 温度に依存しない
正解はこちら
正解:2
解説:平衡定数 K=1.0×10⁵ の反応は生成物が多いのが特徴となります。

弱酸の pH(近似式)

問題:Ka=4.0×10⁻⁶ の弱酸 0.20 mol/L の pH の近似値はどれか。
選択肢

  1. 2.5
  2. 3.0
  3. 3.5
  4. 4.0
正解はこちら
正解:2

解説: [H^+]=√Ka×c=√4×10⁻⁶×0.2=8.9×10⁻⁴ pH =log8.9×10⁻⁴=約3.05

中和計算(多価塩基)

問題:0.5 mol/L Ca(OH)₂ 30 mL を中和するのに必要な 0.25 mol/L HCl の体積はどれか。
選択肢

  1. 30 mL
  2. 60 mL
  3. 120 mL
  4. 240 mL
正解はこちら
正解:3

解説: Ca(OH)₂ は 2価塩基 → 0.5×0.03×2=0.03 mol HCl:0.25×V=0.03 → V=0.12 L=120 mL。

酸化数

問題:H₂PO₄⁻ における P の酸化数はどれか。
選択肢

  1. +3
  2. +5
  3. +7
  4. +1
正解はこちら
正解:2

解説: 2(+1) + P + 4(−2) = −1 → P = +5。

化学量論(複雑)

問題:鉄 5.6 g(Fe=56)を完全に酸化して Fe₂O₃ を作るとき、生成する Fe₂O₃ の質量はどれか。
選択肢

  1. 4.0 g
  2. 8.0 g
  3. 12.0 g
  4. 16.0 g
正解はこちら
正解:2

解説: Fe 5.6 g → 0.1 mol Fe₂O₃ 1 mol に Fe 2 mol → 0.05 mol 質量=0.05×160=8 g。

分圧(混合比)

問題:A と B の混合気体で、A:B のモル比が 1:3、全圧が 400 kPa のとき、A の分圧はどれか。
選択肢

  1. 50 kPa
  2. 80 kPa
  3. 100 kPa
  4. 300 kPa
正解はこちら
正解:3

解説: A のモル分率=1/4 → 400×1/4=100 kPa。

溶解度(温度依存)

問題:溶解度が温度上昇で減少する典型例はどれか。
選択肢

  1. 食塩
  2. 硝酸カリウム
  3. 酸素
  4. 砂糖
正解はこちら
正解:3
解説:酸素以外にも二酸化炭素やアンモニアも挙げられます。

沸点上昇(精密計算)

問題:水 200 g に非電解質 20 g(モル質量 40 g/mol)を溶かしたとき、沸点上昇が 0.3 ℃であった。Kb はどれか。
選択肢

  1. 0.1
  2. 0.12
  3. 0.15
  4. 0.2
正解はこちら
正解:2

解説: モル数=20/40=0.5 mol モル濃度=0.5/0.2=2.5 mol/kg ΔTb=Kb×m → 0.3=Kb×2.5 → Kb=0.12。

反応速度(活性化エネルギー)

問題:活性化エネルギーが大きい反応の特徴として正しいのはどれか。
選択肢

  1. 温度の影響が大きい
  2. 温度の影響が小さい
  3. 自発的に進む
  4. 反応速度が速い
正解はこちら
正解:1
解説:温度の影響が大きい場合、活性化エネルギーが大きくなります。

電気分解(ファラデーの法則)

問題:電流 2 A を 30 分流したとき、析出する銀の質量はどれか(Ag⁺ + e⁻ → Ag、Ag=108 g/mol、F=96500 C/mol)。
選択肢

  1. 2 g
  2. 4 g
  3. 6 g
  4. 10 g
正解はこちら
正解:2

解説: 電気量=2×1800=3600 C 物質量=3600/96500=0.037 mol 質量=0.037×108=4.0 g

分子量計算(高難度)

問題:K₂Cr₂O₇ の分子量として正しいのはどれか(K=39, Cr=52, O=16)。
選択肢

  1. 194
  2. 294
  3. 394
  4. 494
正解はこちら
正解:2

解説: K₂=78 Cr₂=104 O₇=112 合計=294。

溶解度と析出

問題:溶解度 90 g/100 g 水の物質を 150 g 溶かした溶液を冷却し、溶解度が 30 g/100 g 水になった。析出する量はどれか。
選択肢

  1. 32 g
  2. 39 g
  3. 47 g
  4. 55 g
正解はこちら
正解:3

解説:水+溶質=150g、比率は100:90なので合計190g したがって150×100÷190=79g、溶質は150-79=71g 冷却後の溶解度は79×30÷100=約24g、したがって析出量は71-24=47g

燃焼熱

問題:エタノール 46 g を完全燃焼させると 1360 kJ の熱を発生する。エタノール 10 g を燃焼させたときの発熱量はどれか。
選択肢

  1. 200 kJ
  2. 296 kJ
  3. 450 kJ
  4. 680 kJ
正解はこちら
正解:2

解説: 1,360÷46=29.6、1 g → 29.6 kJ → 10 g → 296 kJ。

気体分子運動論

問題:気体の平均二乗速度が温度に比例する理由として正しいのはどれか。
選択肢

  1. 分子の質量が増える
  2. 分子の運動エネルギーが温度に比例する
  3. 分子数が増える
  4. 衝突回数が減る
正解はこちら
正解:2
解説:気体の平均二乗速度が温度に比例する理由として分子の運動エネルギーが温度に比例するため平均二乗速度も比例します。

拡散速度(応用)

問題:気体 A の分子量が 9、気体 B の分子量が 81 のとき、A の拡散速度は B の何倍か。
選択肢

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 9
正解はこちら
正解:3

解説: 速度比=√(81/9)=3。

制限反応物

問題:反応 4A + 3B → 2C において、A 8 mol、B 4 mol を用意したとき、生成できる C の最大量はどれか。
選択肢

  1. 1.9 mol
  2. 2.7 mol
  3. 3.2 mol
  4. 4.0 mol
正解はこちら
正解:2

解説: A:B:C=4:3:2なのでBが4molの場合 C=4×2÷3=約2.7mol

まとめ

お疲れ様でした。

毎度の事ですが、個人的に作成した予想問題なので、何度も確認しましたがもし間違い等あればご連絡お願いします(切実

最後に危険物甲種でおすすめの書物を紹介します。

おそらくほぼ全ての受験生がこれらを試験前ギリギリまで読んでいる事が多いですが、それだけ価値のある参考書だと思います(自分も受験の際はこの2冊で乗り越えました)

今回はこの辺で…

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