エネルギーと平衡（後半）

53問 • 2年前

まろぶる*

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純物質においては、化学ポテンシャルは1molあたりのギブズエネルギー（モルギブズエネルギー）のことである

○

多成分系において、化学ポテンシャルとは混合物の系に1molの注目する成分を加えたときの系のギブズエネルギー変化量である

○

化学ポテンシャルは示量性状態関数である

✕示強性

化学ポテンシャルは、濃度に比例して変化する量である

✕濃度の対数

化学ポテンシャルに適用される「標準状態」は気体の場合、1atm、0℃であり、追加条件はない

化学ポテンシャルに適用される「標準状態」は、溶液中の場合、標準圧力（1atm）に加えて、溶質濃度が1mol/Lであることが追加条件である

○

化学ポテンシャルに適用される「標準状態」は、液状の場合、標準圧力（1atm）に加えて、液体のモル分率Xᴀがあることが追加条件である

○

絶対温度をT、エントロピーをSとするとき、TSを全微分すると、TdS＋SdTとなる

○

圧力をp、体積をVとするとき、pVを全微分すると、pdV＋VdP＋dVdpとなる

系の持つギブズエネルギー（絶対量）は、各成分の化学ポテンシャルと物質量の積の総和となる

○

分子A、分子Bの物質量をnᴀ、nʙとし、分子A、分子Bの部分モルギブズエネルギーをGᴀ、Gʙとするとき、ギブズエネルギーの絶対量G＝nᴀGᴀ＋nʙGʙが成り立つ

○

反応ギブズエネルギーDrG＝0のとき、平衡状態である

○

ギブズエネルギー絶対量が最大のとき、平衡状態である

✕最小

定圧条件において、dGm＝−SmdTが成り立つ

○

等温条件において、dGm＝Vmdpが成り立つ

○

純物質のモルギブズエネルギーの圧力による変化は、モル体積を表す

○

純物質のモルギブズエネルギーの温度による変化は、モルエントロピーを表す

✕モルエントロピーの大きさ

平衡状態にある系について全体を希釈すると、生成物の物質量を増大させる方向に平衡が移動する

✕系全体

化学反応を系とした場合、体積一定の気相反応では、圧力を増大させると、（反応系全体の）物質量を少なくする方向に平衡が移動する

○

化学反応を系とした場合、体積一定の気相反応では、圧力を減少させると、（反応系全体の）物質量を多くする方向に平衡が移動する

○

化学反応を系とした場合、圧力一定の気相反応では、冷却すると、発熱反応の方向に平衡が移動する

○

化学反応を系とした場合、圧力一定の気相反応では、温度を上昇させると、発熱反応なら生成物（右辺）側に平衡が移動する

○

エンタルピーが負になることが主になり自発的に反応が起こる場合、エンタルピー駆動の反応という

○

エントロピーが正になることが主になり自発的に反応が起こる場合、エントロピー駆動という

○

ファントホッフプロットの傾きが負の場合、発熱反応である

✕吸熱

生化学的標準反応ギブズエネルギーが正の場合、反応を自発的に進行させるには、共役反応が必須である

ギブズエネルギーは、圧力一定の条件下では温度の上昇に伴って増加する

✕減少する

ギブズエネルギーは、温度一定の条件下では圧力の上昇に伴って減少する

✕増大する

理想気体の性質において、温度一定のとき、一定の物質量の気体の圧力は、その体積に比例する

✕反比例

理想気体の性質において、圧力一定のとき、一定量の気体の体積は、その摂取温度に比例する

✕絶対温度

理想気体において、温度一定、かつ圧力一定のときの気体の体積は、その物質量に反比例する

✕比例

理想気体において、同温度、同圧力、同体積の気体は、その種類によって異なる数の分子を含む

✕同数

標準温度圧力STP（1atm、0℃）における、1モルの理想気体の体積は、その種類によらず22.4Lである

○

標準環境温度圧力SATP（1bar、25℃）における1モルの理想気体の体積は、その種類によらず24.5L

○

一定温度、一定体積の下、互いに化学変化を起こさない理想気体の混合においては、全圧は成分気体の積に等しい

✕和

実存気体のp‑V等温線は、臨界点より低い温度における気体液体共存領域で3次曲線を示す

✕直線

気体分子運動論における理想気体は、体積や質量がない点とする

気体分子運動論における理想気体は、分子間に反発力（斥力）が働くものとする

✕引力も斥力も働かない

気体分子運動論における理想気体は、分子の容器との衝突の際、エネルギーが失われる

✕失われない

気体1分子のエネルギーは、「質量×加速度」で表される

✕「力×距離」

同一条件（同温同圧）の下で気体の流出する速度は、その気体の密度の平方根に比例する

✕反比例

ある温度と圧力の下で気体が細孔を通って低圧側に流出するとき、その速度は気体のモル質量の立方根に反比例する。という法則はどれか

✕平方根

マクスウェル・ボルツマン分布に基づいて。速度には3種類の表し方があるが、それらのうち根平均二乗速度が一番小さい

✕大きい

マクスウェル・ボルツマン分布に基づいて。温度が低くなれば、速さ分布は広がる

✕狭まる

マクスウェル・ボルツマン分布に基づいて。分布曲線は分子量が大きくなれば右側にシフトする

✕左側

単原子分子の平均運動エネルギーは、3つの独立した運動、x、y、zの成分のうち、x成分とy成分に等しく分配され、z成分には分配されない

✕x、y、z成分に等しく分配される

分子の並進運動エネルギーの量子化された間隔は非常に狭いものの、連続的とはみなされない

✕連続的とみなされる

分子の並進運動エネルギーEtrans、回転エネルギーErot、振動エネルギーEvibのエネルギー準位の間隔（ΔE）は、ΔErotが一番大きい

✕ΔEvib

N個の分子が異なったエネルギー準位E₀、E₁を占め、それがボルツマン分布に従うこと。エネルギー準位が低いほど、より多くの分子が分布する

○

N個の分子が異なったエネルギー準位E₀、E₁を占め、それがボルツマン分布に従うこと。 E₀、E₁の占有率の比N₁/N₀は、エネルギーと温度の対数関数で表せる

✕指数関数

N個の分子が異なったエネルギー準位E₀、E₁を占め、それがボルツマン分布に従うこと。エネルギー準位が高い分子の数は、指数関数的に減少する

○

N個の分子が異なったエネルギー準位E₀、E₁を占め、それがボルツマン分布に従うこと。最も確率的に起こりやすい分布を、ボルツマン分布という

○

N個の分子が異なったエネルギー準位E₀、E₁を占め、それがボルツマン分布に従うこと。温度の上昇に伴い、エネルギー準位の高い分子の存在確率が高くなる

○

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純物質においては、化学ポテンシャルは1molあたりのギブズエネルギー（モルギブズエネルギー）のことである

○

多成分系において、化学ポテンシャルとは混合物の系に1molの注目する成分を加えたときの系のギブズエネルギー変化量である

○

化学ポテンシャルは示量性状態関数である

✕示強性

化学ポテンシャルは、濃度に比例して変化する量である

✕濃度の対数

化学ポテンシャルに適用される「標準状態」は気体の場合、1atm、0℃であり、追加条件はない

化学ポテンシャルに適用される「標準状態」は、溶液中の場合、標準圧力（1atm）に加えて、溶質濃度が1mol/Lであることが追加条件である

○

化学ポテンシャルに適用される「標準状態」は、液状の場合、標準圧力（1atm）に加えて、液体のモル分率Xᴀがあることが追加条件である

○

絶対温度をT、エントロピーをSとするとき、TSを全微分すると、TdS＋SdTとなる

○

圧力をp、体積をVとするとき、pVを全微分すると、pdV＋VdP＋dVdpとなる

系の持つギブズエネルギー（絶対量）は、各成分の化学ポテンシャルと物質量の積の総和となる

○

反応ギブズエネルギーDrG＝0のとき、平衡状態である

○

ギブズエネルギー絶対量が最大のとき、平衡状態である

✕最小

定圧条件において、dGm＝−SmdTが成り立つ

○

等温条件において、dGm＝Vmdpが成り立つ

○

純物質のモルギブズエネルギーの圧力による変化は、モル体積を表す

○

純物質のモルギブズエネルギーの温度による変化は、モルエントロピーを表す

✕モルエントロピーの大きさ

平衡状態にある系について全体を希釈すると、生成物の物質量を増大させる方向に平衡が移動する

✕系全体

化学反応を系とした場合、体積一定の気相反応では、圧力を増大させると、（反応系全体の）物質量を少なくする方向に平衡が移動する

○

化学反応を系とした場合、体積一定の気相反応では、圧力を減少させると、（反応系全体の）物質量を多くする方向に平衡が移動する

○

化学反応を系とした場合、圧力一定の気相反応では、冷却すると、発熱反応の方向に平衡が移動する

○

化学反応を系とした場合、圧力一定の気相反応では、温度を上昇させると、発熱反応なら生成物（右辺）側に平衡が移動する

○

エンタルピーが負になることが主になり自発的に反応が起こる場合、エンタルピー駆動の反応という

○

エントロピーが正になることが主になり自発的に反応が起こる場合、エントロピー駆動という

○

ファントホッフプロットの傾きが負の場合、発熱反応である

✕吸熱

生化学的標準反応ギブズエネルギーが正の場合、反応を自発的に進行させるには、共役反応が必須である

ギブズエネルギーは、圧力一定の条件下では温度の上昇に伴って増加する

✕減少する

ギブズエネルギーは、温度一定の条件下では圧力の上昇に伴って減少する

✕増大する

理想気体の性質において、温度一定のとき、一定の物質量の気体の圧力は、その体積に比例する

✕反比例

理想気体の性質において、圧力一定のとき、一定量の気体の体積は、その摂取温度に比例する

✕絶対温度

理想気体において、温度一定、かつ圧力一定のときの気体の体積は、その物質量に反比例する

✕比例

理想気体において、同温度、同圧力、同体積の気体は、その種類によって異なる数の分子を含む

✕同数

標準温度圧力STP（1atm、0℃）における、1モルの理想気体の体積は、その種類によらず22.4Lである

○

標準環境温度圧力SATP（1bar、25℃）における1モルの理想気体の体積は、その種類によらず24.5L

○

一定温度、一定体積の下、互いに化学変化を起こさない理想気体の混合においては、全圧は成分気体の積に等しい

✕和

実存気体のp‑V等温線は、臨界点より低い温度における気体液体共存領域で3次曲線を示す

✕直線

気体分子運動論における理想気体は、体積や質量がない点とする

気体分子運動論における理想気体は、分子間に反発力（斥力）が働くものとする

✕引力も斥力も働かない

気体分子運動論における理想気体は、分子の容器との衝突の際、エネルギーが失われる

✕失われない

気体1分子のエネルギーは、「質量×加速度」で表される

✕「力×距離」

同一条件（同温同圧）の下で気体の流出する速度は、その気体の密度の平方根に比例する

✕反比例

ある温度と圧力の下で気体が細孔を通って低圧側に流出するとき、その速度は気体のモル質量の立方根に反比例する。という法則はどれか

✕平方根

マクスウェル・ボルツマン分布に基づいて。速度には3種類の表し方があるが、それらのうち根平均二乗速度が一番小さい

✕大きい

マクスウェル・ボルツマン分布に基づいて。温度が低くなれば、速さ分布は広がる

✕狭まる

マクスウェル・ボルツマン分布に基づいて。分布曲線は分子量が大きくなれば右側にシフトする

✕左側

単原子分子の平均運動エネルギーは、3つの独立した運動、x、y、zの成分のうち、x成分とy成分に等しく分配され、z成分には分配されない

✕x、y、z成分に等しく分配される

分子の並進運動エネルギーの量子化された間隔は非常に狭いものの、連続的とはみなされない

✕連続的とみなされる

分子の並進運動エネルギーEtrans、回転エネルギーErot、振動エネルギーEvibのエネルギー準位の間隔（ΔE）は、ΔErotが一番大きい

✕ΔEvib

N個の分子が異なったエネルギー準位E₀、E₁を占め、それがボルツマン分布に従うこと。エネルギー準位が低いほど、より多くの分子が分布する

○

✕指数関数

N個の分子が異なったエネルギー準位E₀、E₁を占め、それがボルツマン分布に従うこと。エネルギー準位が高い分子の数は、指数関数的に減少する

○

N個の分子が異なったエネルギー準位E₀、E₁を占め、それがボルツマン分布に従うこと。最も確率的に起こりやすい分布を、ボルツマン分布という

○