薬品物理化学Ⅰ

68問 • 2年前

北村智

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問題一覧

ボイルの法則で当てはまる気体の性質はどれか

温度一定、気体の体積は圧力に反比例

理想気体の性質

どのような温度でも気体状態を保つ

理想気体の物質量n、圧力p、気体定数R、熱力学温度T、体積Vについて成立する関係はどれか。

n=pV/RT

次式はファンデルワールスの実在気体の状態方程式である。ある気体について、理想気体の状態方程式を適用した場合と実在気体の状態方程式に適用した場合との違いを示したものはどれか。

同一温度で、圧力は実在気体の方が小さい

ファンデルワールス(実在気体)の状態方程式の中に示されている排除体積について正しいのはどれか。

他の分子が入り込めない体積

理想気体分子の運動エネルギーは1自由度あたり(1/2)kBTである。この記述が当てはまる法則はどれか。(kBはボルツマン定数、Tは絶対温度)

エネルギー等分配則

ボルツマン定数に関する記述はどれか

分子1モルあたりの気体定数

298Kで根平均二乗が最も大きい気体分子はどれか。

マクスウェルーボルツマンの速さ分布の概略の説明について正しいものはどれか。

同一温度で水素分子と酸素分子を比較した時、水素は曲線B、酸素は曲線Aの分布を示す。

分子の並進・回転・振動🫨の各エネルギーは離散的(とびとび)な固有の状態(エネルギー準位)だけが許される。この状態を表すものはどれか。

量子化

遷移エネルギーの大小について正しいもの

電子>振動>回転>並進

電子などのミクロな粒子がもつエネルギーが持つエネルギーについて、各エネルギー準位における粒子の分布を示したものはどれか。

ボルツマン分布

エネルギー準位E1にある分子の個数をN1、エネルギー準位E2にある分子の個数をN2とする時、ボルツマン分布則は次式で与えられる。ただしE1<E2である。ボルツマン分布の記述について正しいのはどれか。(kB=ボルツマン定数)

N2/N1比は必ずN2/N1<1の関係にある

エネルギーについて正しいのはどれか。

仕事をする能力である。

状態量でないものはどれか。

仕事

示量性関数はどれか。

体積

示強性関数はどれか。

温度

熱・仕事・物質の出入りが許されない系はどれか。

孤立系

外界から系に仕事wと熱qが加えられた時、系の内部エネルギーuを用いて熱力学第一法則を表したものはどれか。

Δu=w+q

熱力学第一法則と同じ意味を持つ法則はどれか。

エネルギー保存の法則

体積変化による仕事wはどれか。(T=絶対温度、R=気体定数)

w=-PΔV

仕事の単位はどれか。

J(ジュール)

標準状態(1013hPa,0℃)の条件で、1モルの理想気体を4052hPaから1013hPaまで膨張させた時の仕事として最も近い値はどれか。

-1.7kJ

理想気体が定圧条件の過程で変化する時に、出入りする熱qと等しい値を持つものはどれか。(体積変化以外の仕事はないものとする。)

エンタルピー変化ΔH

物体の熱容量について説明したものはどれか。

物体の温度変化1Kあたりの熱量変化

理想気体の系について、断熱可逆変化の過程で成立する温度Tと体積Vの関係はどれか。(k=比例定数、γ=比熱比)

TVγ-1=k

定圧条件で吸熱変化であることを示すエンタルピー変化ΔHはどれか。

ΔH>0

熱力学的標準状態における圧力はどれか。

1bar

標準生成エンタルピーが0の物質はどれか。

酸素(気)

標準生成エンタルピーが標準反応エンタルピーと等しい反応はどれか。

C(黒鉛)+2H2(気)→CH4(気)

二酸化窒素NO2の標準生成エンタルピーΔfH°を示す熱化学方程式はどれか。

(1/2)N2(g)+O2(g)→NO2(g) ΔfH°=33.9kJ/mol

反応熱を直接求めることが難しい反応は、エンタルピーが状態量であることを利用し間接的に求めることができる法則はどれか。

ヘスの法則

水の融解熱と蒸発熱がそれぞれ6kJ/mol及び60kJ/molとする時、氷から水蒸気への昇華熱はどれか。

66kJ/mol

孤立系の自発的変化において増大するものはどれか。

エントロピー

エントロピーの単位はどれか。

J・K-1

系の乱雑さを定量的に表す熱力学的パラメーターはどれか。

エントロピー

定温定圧下、2種類の気体を混合させたときのエントロピー変化ΔSはどれか。

ΔS>0

液体のH2Oが自発的に気体のH2Oに変化する状態はどれか。

100℃、0.5007×10^5Pa

GibbsエネルギーGの定義はどれか。

G=H-TS

定温定圧下、自発変化が起こる時のGibbsエネルギーΔGとして正しいのはどれか。

ΔG<0

部分モルGibbsエネルギーはどれか。

化学ポテンシャル

定温定圧下、ある可逆反応が平衡状態にある時のGibbsエネルギー変化ΔGとして正しいものはどれか。

ΔG=0

aA+aB⇄cC+dDの反応が平衡状態にある時、平衡定数Kを表した式はどれか。

K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B] ^b

定温定圧下、ある系の変化が自発的に起こる条件はどれか。(ΔH=エンタルピー変化,ΔS=エントロピー変化とする)

ΔH<0、ΔS>0

A+B⇄C+Dの可逆反応が平衡状態にある時、平衡定数Kと標準ギブズエネルギーΔG°の関係を表す式はどれか。

lnK=-ΔG°/RT

下図はある反応の平衡定数Kの自然対数を絶対温度T(K)の逆数に対してプロットしたものである。直線の傾きから得られる熱力学的パラメーターはどれか。

標準反応エンタルピー変化

下図は1.103×10^5の一定圧力下、氷と水の相転移過程におけるギブスエネルギー変化ΔGを表したものである。この変化について正しい記述はどれか。

Tm以上の温度では自発的に水の状態に変化する。

放射線の作用でないものはどれか。

緩衝作用

次の放射線のうち、最も透過性の高いものはどれか。

γ線

次の放射線のうち、物質との相互作用が最も強いものはどれか。

α線

次の壊変様式はどれか。

β-壊変

次の壊変によって放出される放射線はどれか。

β+線

次の反応の壊変様式はどれか。

α壊変

次の反応の壊変様式はどれか。

β+壊変

次の反応の壊変様式はどれか。

核異性体転移

放射能の単位はどれか。

Bq(ベクレル)

放射壊変による壊変定数λと半減期Tの関係を表すのはどれか。

λ=(ln2)/T

半減期が８日の放射性核種について、初期放射能の8分の1となる日数はどれか。

24日

粒子型放射線が物質中を通過している間にエネルギーを失って止まるまでに移動した距離はどれか。

飛程

物質中を通過する放射線が発生させる移動距離あたりのイオン対の数はどれか。

比電離度

物質との相互作用において、消滅放射線(γ線)を発生させる放射線はどれか。

β+線

後方散乱を起こす放射線はどれか。

β-線

β-線の制動放射によって放出される放射線はどれか。

X線

β線が原子核近傍を通過する時、核の電場によって減速し、減速分に応じたエネルギーを電磁波として放出する現象はどれか。

制動放射

物質中の陰電子と衝突し、消滅放射線(γ線)を放出する放射線はどれか。

β+線

放射平衡について正しい記述はどれか。

親核種と娘核種の放射能が等しい状態

親核種と娘核種の間で放射平衡が成立する時、親核種の半減期(T1)と娘核種の半減期(T2)の関係はどれか。

T1>>T2

親核種と娘核種の間で放射平衡が成立する時、親核種の壊変定数λ1と娘核種の壊変定数λ2の関係はどれか。

λ1<<λ2

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エネルギー等分配則

ボルツマン定数に関する記述はどれか

分子1モルあたりの気体定数

298Kで根平均二乗が最も大きい気体分子はどれか。

マクスウェルーボルツマンの速さ分布の概略の説明について正しいものはどれか。

同一温度で水素分子と酸素分子を比較した時、水素は曲線B、酸素は曲線Aの分布を示す。

分子の並進・回転・振動🫨の各エネルギーは離散的(とびとび)な固有の状態(エネルギー準位)だけが許される。この状態を表すものはどれか。

量子化

遷移エネルギーの大小について正しいもの

電子>振動>回転>並進

電子などのミクロな粒子がもつエネルギーが持つエネルギーについて、各エネルギー準位における粒子の分布を示したものはどれか。

ボルツマン分布

N2/N1比は必ずN2/N1<1の関係にある

エネルギーについて正しいのはどれか。

仕事をする能力である。

状態量でないものはどれか。

仕事

示量性関数はどれか。

体積

示強性関数はどれか。

温度

熱・仕事・物質の出入りが許されない系はどれか。

孤立系

外界から系に仕事wと熱qが加えられた時、系の内部エネルギーuを用いて熱力学第一法則を表したものはどれか。

Δu=w+q

熱力学第一法則と同じ意味を持つ法則はどれか。

エネルギー保存の法則

体積変化による仕事wはどれか。(T=絶対温度、R=気体定数)

w=-PΔV

仕事の単位はどれか。

J(ジュール)

標準状態(1013hPa,0℃)の条件で、1モルの理想気体を4052hPaから1013hPaまで膨張させた時の仕事として最も近い値はどれか。

-1.7kJ

理想気体が定圧条件の過程で変化する時に、出入りする熱qと等しい値を持つものはどれか。(体積変化以外の仕事はないものとする。)

エンタルピー変化ΔH

物体の熱容量について説明したものはどれか。

物体の温度変化1Kあたりの熱量変化

理想気体の系について、断熱可逆変化の過程で成立する温度Tと体積Vの関係はどれか。(k=比例定数、γ=比熱比)

TVγ-1=k

定圧条件で吸熱変化であることを示すエンタルピー変化ΔHはどれか。

ΔH>0

熱力学的標準状態における圧力はどれか。

1bar

標準生成エンタルピーが0の物質はどれか。

酸素(気)

標準生成エンタルピーが標準反応エンタルピーと等しい反応はどれか。

C(黒鉛)+2H2(気)→CH4(気)

二酸化窒素NO2の標準生成エンタルピーΔfH°を示す熱化学方程式はどれか。

(1/2)N2(g)+O2(g)→NO2(g) ΔfH°=33.9kJ/mol

反応熱を直接求めることが難しい反応は、エンタルピーが状態量であることを利用し間接的に求めることができる法則はどれか。

ヘスの法則

水の融解熱と蒸発熱がそれぞれ6kJ/mol及び60kJ/molとする時、氷から水蒸気への昇華熱はどれか。

66kJ/mol

孤立系の自発的変化において増大するものはどれか。

エントロピー

エントロピーの単位はどれか。

J・K-1

系の乱雑さを定量的に表す熱力学的パラメーターはどれか。

エントロピー

定温定圧下、2種類の気体を混合させたときのエントロピー変化ΔSはどれか。

ΔS>0

液体のH2Oが自発的に気体のH2Oに変化する状態はどれか。

100℃、0.5007×10^5Pa

GibbsエネルギーGの定義はどれか。

G=H-TS

定温定圧下、自発変化が起こる時のGibbsエネルギーΔGとして正しいのはどれか。

ΔG<0

部分モルGibbsエネルギーはどれか。

化学ポテンシャル

定温定圧下、ある可逆反応が平衡状態にある時のGibbsエネルギー変化ΔGとして正しいものはどれか。

ΔG=0

aA+aB⇄cC+dDの反応が平衡状態にある時、平衡定数Kを表した式はどれか。

K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B] ^b

定温定圧下、ある系の変化が自発的に起こる条件はどれか。(ΔH=エンタルピー変化,ΔS=エントロピー変化とする)

ΔH<0、ΔS>0

A+B⇄C+Dの可逆反応が平衡状態にある時、平衡定数Kと標準ギブズエネルギーΔG°の関係を表す式はどれか。

lnK=-ΔG°/RT

標準反応エンタルピー変化

下図は1.103×10^5の一定圧力下、氷と水の相転移過程におけるギブスエネルギー変化ΔGを表したものである。この変化について正しい記述はどれか。

Tm以上の温度では自発的に水の状態に変化する。

放射線の作用でないものはどれか。

緩衝作用

次の放射線のうち、最も透過性の高いものはどれか。

γ線

次の放射線のうち、物質との相互作用が最も強いものはどれか。

α線

次の壊変様式はどれか。

β-壊変

次の壊変によって放出される放射線はどれか。

β+線

次の反応の壊変様式はどれか。

α壊変

次の反応の壊変様式はどれか。

β+壊変

次の反応の壊変様式はどれか。

核異性体転移

放射能の単位はどれか。

Bq(ベクレル)

放射壊変による壊変定数λと半減期Tの関係を表すのはどれか。

λ=(ln2)/T

半減期が８日の放射性核種について、初期放射能の8分の1となる日数はどれか。

24日

粒子型放射線が物質中を通過している間にエネルギーを失って止まるまでに移動した距離はどれか。

飛程

物質中を通過する放射線が発生させる移動距離あたりのイオン対の数はどれか。

比電離度

物質との相互作用において、消滅放射線(γ線)を発生させる放射線はどれか。

β+線

後方散乱を起こす放射線はどれか。

β-線

β-線の制動放射によって放出される放射線はどれか。

X線

β線が原子核近傍を通過する時、核の電場によって減速し、減速分に応じたエネルギーを電磁波として放出する現象はどれか。

制動放射

物質中の陰電子と衝突し、消滅放射線(γ線)を放出する放射線はどれか。

β+線

放射平衡について正しい記述はどれか。

親核種と娘核種の放射能が等しい状態

親核種と娘核種の間で放射平衡が成立する時、親核種の半減期(T1)と娘核種の半減期(T2)の関係はどれか。

T1>>T2

親核種と娘核種の間で放射平衡が成立する時、親核種の壊変定数λ1と娘核種の壊変定数λ2の関係はどれか。

λ1<<λ2