乙4危険物 基礎物理 物質と物質の状態変化・熱

~乙4危険物問題集~基礎物理~

ここでは、私が実際に勉強し合格へと導いた乙種第4類危険物取扱者の「物質と物質の状態変化」、「熱」に関する問題をまとめています。

~「物質と物質の状態変化」に関する問題~

【問題1】
次の説明のうち誤っているものはどれか。
(1)物質には、気体、液体、固体の三つの状態がある。
(2)気体の溶解度は、溶媒の温度が上昇すると大きくなる。
(3)一般に物質は、温度が高くなると体積を増す。
(4)気体は、周囲の圧力が大きくなると体積は小さくなる。
(5)物質は、周囲の温度や圧力の変化によって状態がかわる。
答え(2)

【問題2】
物質の状態変化について、次のうち誤っているものはどれか。
(1)液体が固体になることを凝固という。
(2)0℃の水と0℃の氷が共存するのは蒸発熱のためである。
(3)固体が直接気体になることを昇華という。
(4)固体が液体に変わることを融解という。
(5)気体又は蒸気の温度を下げてある温度以下にするか、若しくは温度を一定のままで圧縮すると気体又は蒸気の一部が液化する。この現象を凝縮という。
答え(2)

【問題3】
次の実験結果について正しいものはどれか。
「空気中である化合物を-50℃から徐々に温めていくと、-42℃の時に液体になり始めた。そのまま温め続け、液温が常温(20℃)まで上がった時、液面付近の蒸気濃度を測定すると1.8vol%であった。更に加熱を続けたところ、液温が115℃で一定となり、全て気化してしまった。また液温20℃の物を別容器に取り、液面付近に火花を飛ばすと激しく燃え出した。」
(1)この物質の沸点は115℃である。
(2)この物質の分解温度は-42℃である。
(3)この物質の発火点は20℃である。
(4)この物質の融点は-50℃である。
(5)この物質の燃焼範囲は0~1.8vol%である。
答え(1)

【問題4】
水素6.0gとメタン16.0gをある容器に入れたところ0℃で、全圧が0.2Mpa(2atm)であった。このときの各成分気体の分圧と容器の体積は、次のうちどれか。
ただし、1Mpaは10atmとする。
   水素の分圧       メタンの分圧       体積
(1)0.15Mpa(1.5atm)   0.05Mpa(0.5atm)   44.8リットル
(2)0.05Mpa(0.5atm)   0.15Mpa(1.5atm)   89.6リットル
(3)0.04Mpa(0.4atm)   0.16Mpa(1.6atm)   22.4リットル
(4)0.16Mpa(1.6atm)   0.04Mpa(0.4atm)   11.2リットル
(5)0.10Mpa(1.0atm)   0.10Mpa(1.0atm)   67.2リットル
答え(1)
「解説」ドルトンの法則より
混合気体の全圧は、各成分気体の分圧の合計に等しいから、水素1molは2g、メタン1molは16gであるから、現在は、水素3molとメタン1molの混合気体がある。
今、混合気体1mol当たりの分圧をxとすると
3x + 1x = 2atm
x = 0.5atm

【問題5】
物理及び化学に関する法則の内容について、次のうち誤っているものはどれか。
(1)ボイル・シャルルの法則
一定量の気体の体積は圧力に比例し、絶対温度に反比例する。
(2)ヘスの法則
反応熱は、反応物質と生成物質が定まっていれば反応の途中の経路によらず一定である。
(3)ヘンリーの法則
一定温度において、一定量の溶媒に溶ける気体の質量はその気体の圧力に比例する。
(4)ファラデーの法則
電気分解によって陽極又は陰極で生成する物質のグラム当量、通過した電気量に比例する。
(5)ドルトンの法則
混合気体の全圧は、各成分気体の分圧の和に等しい。
答え(1)

~「熱」に関する問題~

【問題1】
熱の移動の仕方には、伝導、対流及び放射の3つがあるが、次のA~Eのうち主として対流が原因であるものはいくつあるか。
A 天気のよい日に屋外で日光浴をしたら身体が暖まった。
B ストーブで灯油を燃焼していたら、床面より天井近くの温度が高くなった。
C 鉄棒を持ってその先端を火の中に入れたら手元の方まで次第に熱くなった。
D ガスコンロで水を沸かしたところ水の表面から温かくなった
E アイロンを掛けたらその衣類が熱くなった。
(1)1つ  (2)2つ  (3)3つ  (4)4つ  (5)5つ
答え(2)


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