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化学
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  • 問題数 100 • 7/15/2024

    問題一覧

  • 1

    電磁波とは、電場と磁場が振動して空間遠方まで伝播する現象を言う

  • 2

    光とは、電磁波のうち波長が1nm〜1μmの範囲内にあるものを言う

    ‪‪✕‬

  • 3

    電磁波の波長の短いものから順に、ガンマー線、X線、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ波、ラジオ波である

  • 4

    黒体とは、全ての振動数の電磁波を完全に反射する理想的な物体を言う。

    ‪‪✕‬

  • 5

    空洞輻射スペクトルでは、空洞の温度が高いほど、放射強度は大きく(明るく)なる

  • 6

    空洞輻射スペクトルでは、空洞の温度が高いほど、観測される光の極大値の波長は大きくなる

    ‪‪✕‬

  • 7

    レイリー・ジーンズによる空洞輻射スペクトルの理論式では,空洞内で安定に存在できる波には,そのときの温度に応じて空洞の壁からエネルギー(kT)が与えられると考え,それらの波のエネルギーを合計して,空洞輻射のエネルギーを算出した。

  • 8

    物理量が常にある単位量の実数倍しかとれないとき,その単位量を量子とよぶ。

    ‪‪✕‬

  • 9

    プランクのエネルギー量子説でのE=nhνは,光(電磁波)の取りうるエネルギーがhνを最小単位として不連続に変化することを意味する。

  • 10

    水素の原子発光スペクトルで,可視部にある4本のスペクトル線(バルマー系列)の波長は,一連の簡単な分数9/5,16/12,25/21,36/32に比例している。

  • 11

    水素の原子発光スペクトルで,ライマン系列で観測されるもっとも長い波長は,およそ1.82×10^-7mである。

    ‪‪✕‬

  • 12

    水素の原子発光スペクトルで,最も高いエネルギー系列は,バルマー系列である。

    ‪‪✕‬

  • 13

    ラザフォードの実験より,原子の正電荷とその質量の大部分が,原子の中心のごく狭い部分に集中し,その周囲に電子が存在する原子モデルが考えられた。

  • 14

    ボーアモデルで,とびとびに安定な周回軌道の半径 r は, r=εh²n²/πme² で与えられる。 n=1 のときの軌道半径(ボーア半径)は,およそ0.5 nmである。

    ‪‪✕‬

  • 15

    原子内の電子の状態について,電子は内殻にあるほど原子核に引き付けられており,高いエネルギー状態にある。

    ‪‪✕‬

  • 16

    原子内の電子の状態について,電子は原子核のまわりを一定の規則にしたがって運動している。核に近づくこともあれば離れることもある

  • 17

    主量子数が n の殻に収納可能な電子の数は 2n² である。

  • 18

    2p軌道の磁気量子数mの取りうる値は,-1,0,1であり,3p軌道では-2, -1,0,1,2である。

    ‪‪✕‬

  • 19

    ボーアモデルでは量子条件 (mvr=hn/2π) n=1,2,3, をみたすとき電子の軌道は定常状態になるとし,電子が決まった周回運動(いわゆる,K殻,L殻,M殻…)しかできないとした。

  • 20

    1.0 kgの物体が1.0 m/sで運動している場合,物質波の波長は,およそ6.63×10^-34mと計算される。

  • 21

    電子が波動として原子核の周りに安定な定在波として存在するためには,一周の軌道に整数個の波長が含まれなければならないとすると,電子の軌道半径 r と電子の波長の間には, 2π r=nλ , n=1,2,3, が成り立つことになる。

  • 22

  • 23

    ‪‪✕‬

  • 24

    ‪‪✕‬

  • 25

    シュレディンガー方程式のψは電子の存在確率を与える。

    ‪‪✕‬

  • 26

    確率解釈において, Ψがあらゆる場所で意味を持つためには,連続で急な勾配がなく,ある場所での確率は一つであるので一価関数で,無限大に発散することなく有限である必要がある。

  • 27

    原子核のまわりに電子を粒子と見なし,原子核のまわりのある決まった場所(K殻,L殻,…)を,粒子として運動する電子の描く軌跡をオービタルという。

    ‪‪✕‬

  • 28

    電子は粒子としてだけではなく,波としての二重性をもつ。そのことを踏まえた量子力学的原子モデル(電子雲モデル)では,電子が95%の確率で見出される空間領域をオービタル,あるいは,電子を表す波の関数ψをオービタルという

  • 29

    軌道とは,一定のエネルギー状態の電子が存在できる空間領域をいい,1つの軌道に1つの電子が収容される。

    ‪‪✕‬

  • 30

    電子が同じエネルギー状態をとる場合,電子はできるだけ不対電子となるように配置される。これをフントの規則という。

  • 31

    水素原子の軌道のエネルギー準位は4s < 3d である。外側の4s軌道の方が内側の3d軌道よりエネルギーが低い。

    ‪‪✕‬

  • 32

  • 33

    ‪‪✕‬

  • 34

    原子番号が3,9,10,16,19,28の元素について次の問いに原子番号で答えよ。 (1) 希ガスはどれか。

    10

  • 35

    原子番号が3,9,10,16,19,28の元素について次の問いに原子番号で答えよ。 (2) 原子番号8の元素と化学的性質が似ている元素はどれか。

    16

  • 36

    原子番号が3,9,10,16,19,28の元素について次の問いに原子番号で答えよ。 (3) 遷移元素はどれか。

    28

  • 37

    原子番号が3,9,10,16,19,28の元素について次の問いに原子番号で答えよ。 (4) 最も陽イオンになりやすい元素はどれか。

    19

  • 38

    原子番号が3,9,10,16,19,28の元素について次の問いに原子番号で答えよ。 (5) 最も陰イオンになりやすい元素はどれか。

    9

  • 39

    2つの原子が電子対を共有して形成する結合を共有結合という。共有結合は,原子のもつ電子(または電子対)の軌道が互いに重なり合い,新しくできる分子軌道に共有電子対が入るため,安定な結合となる。

  • 40

    水素原子に関するシュレディンガー方程式は、厳密に解くことができる。

  • 41

    水素分子に関するシュレディンガー方程式は、厳密に解くことができる。

    ‪‪✕‬

  • 42

    原子価結合法は,分子を形成するそれぞれの原子に属する電子がそれぞれの原子軌道にあって,その上で相互作用を及ぼすことによって化学結合を生じるという考え方に基づいて共有結合を取り扱う。略して,VB法という。

  • 43

    分子軌道法では,分子が形成されると,電子はいずれの原子核に属するというのではなく,新しい固有の軌道が生じたという考え方に基づいて共有結合を取り扱う。略して,MO法という。

  • 44

    ‪‪✕‬

  • 45

    結合性軌道とは,一般に結合に関与する電子が満たされている軌道で,もとの原子軌道よりエネルギーが高く安定である

    ‪‪✕‬

  • 46

    複数の原子が分子を形成するとき,分子軌道は,もとになる原子軌道と同じだけ形成する。このうち,相互作用により安定化し,エネルギーが低くなる分子軌道を結合性軌道,もとよりエネルギーが高くなった分子軌道を反結合性軌道という

  • 47

    ‪‪✕‬

  • 48

    MOダイヤグラムより,第2周期の2原子分子B2,C2,N2,O2およびF2のうち,O2は常磁性を示すが,他の分子は磁性を示さないと予想される。

    ‪‪✕‬

  • 49

    配位結合とは,結合に必要な電子対が結合に関与する一方の原子からのみ供与される結合をいう。

  • 50

    アンモニアとプロトンの結合は配位結合である。

  • 51

    ‪‪✕‬

  • 52

    錯体を形成する際の電子受容体を配位子という。

    ‪‪✕‬

  • 53

    金属錯体は,金属イオンが配位子に非共有電子対を与えることで生成する。

    ‪‪✕‬

  • 54

    [CoF6]3-の錯体について,この錯体中の金属のd軌道に由来する電子の数は6個である。

  • 55

    ‪‪✕‬

  • 56

    [Ni(NH3)4]2+は平面正方形(平面四角形)の構造をもち,配位子を受け入れる混成軌道はdsp^2混成軌道である。

  • 57

    [Ni(CN)4]2−は反磁性である。このことから原子価結合理論による取り扱いから,この錯体は外軌道錯体と推測される。

    ‪‪✕‬

  • 58

    [NiCl4]2−は常磁性である。このことから結晶場理論による取り扱いから,この錯体は高スピン型錯体と推測される。

  • 59

    金属原子が集合すると,最外殻の電子殻が相互に重なり合うことによって,すべての金属原子がつながった状態になる。価電子は,互いにつながった電子殻に入り,特定の金属原子に固定されることなく,金属中を動き回ることができる,このような電子を自由電子という。

  • 60

    金属には,二次元的に薄く箔状に広げられる延性,一次元的に細長く戦場に引き延ばされる展性といった性質がある。

    ‪‪✕‬

  • 61

    原子が分子をつくると,結合性軌道と反結合性軌道という分子軌道をつくる。分子を構成する原子数が増えると分子軌道の数も多くなり,これらが重なり合って,多くのエネルギー準位が重なり,エネルギー準位の帯(バンド)を生じる。

  • 62

    固体中の電子をエネルギー準位の低いバンドから順に満たしていくとき,電子が自由に動けるバンドを許容帯,電子が動けないバンドを禁制帯という。

    ‪‪✕‬

  • 63

    許容帯のうち,電子が満たされたバンドを価電子帯,電子が満たされていないバンドを伝導帯という。

  • 64

    伝導帯最上部と価電子帯最低部とのエネルギー差をバンドギャップという。

    ‪‪✕‬

  • 65

    絶対零度では,固体に詰まっている多くの電子の中で,最もエネルギーの高い電子のエネルギーをフェルミエネルギーといい,そのエネルギーの位置がフェルミ準位である。

  • 66

    電気伝導性の高い導体と電気伝導性の低い絶縁体の中間にある材料は,半導体という。

  • 67

    半導体に不純物を意図的に添加することをドーピングといい,不純物には電子を供給するアクセプターと電子を受け取るドナーがある。

    ‪‪✕‬

  • 68

    一般に,半導体では温度上昇とともに抵抗が大きくなり,電気伝導度が下がる。

    ‪‪✕‬

  • 69

    ある圧力と温度のもとでは,理想気体の小穴からの流出の速さは,その分子の分子量(モル質量)の平方根に反比例する。

  • 70

    8講義課題図 マクスウェル-ボルツマン分布則にもとづいた問題 曲線A,B T1=150K T2は約300Kである

    ‪‪✕‬

  • 71

    8講義課題図 マクスウェル-ボルツマン分布則にもとづいた問題 曲線A,B T1=150K 最大確率速度はそれぞれの平均の速さより小さい

  • 72

    8講義課題図 マクスウェル-ボルツマン分布則にもとづいた問題 曲線A,B T1=150K 分子量が2倍,温度T1の理想気体における分布曲線は,曲線Aと比べて,右側にシフトし広がる。

    ‪‪✕‬

  • 73

    8講義課題図 マクスウェル-ボルツマン分布則 曲線A,B T1=300K 温度が高くなれば,速さ分布は広がる。

  • 74

    根平均2乗速度を25℃のときの2倍にするには温度を何℃上昇させれば良いか求めよ。

    894

  • 75

    メタンCH4がファンデルワールスの式にしたがうとみなせるとし,2.0 molのメタンを373K(100℃)で30 dm3とした時の圧縮因子z(=pV/nRT)を求めよ。気体定数Rは,R=0.082atm L K-1 mol-1,ファンデルワールス定数a,bは,a = 2.25 atm L2mol−2,b = 0.0428 L mol−1とする。

    0.998

  • 76

    系の状態変化に伴うエンタルピー変化が0より小さい反応(ΔH<0)は,吸熱反応である。

    ‪‪✕‬

  • 77

    標準生成エンタルピーを算出する際,標準状態(0℃,1atm)で最も安定な状態の単体のもつエンタルピーを0 Jと定めている。

    ‪✕‬

  • 78

    25℃(298.15K),105Paにおいて,プロパンが完全に燃焼して水が生じたときのエンタルピー変化を求めよ。 C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(I)

    -2220

  • 79

    25℃(298.15K),105Paにおいて,グルコース生成の熱化学方程式は次式で表される。エンタルピー変化ΔHを求めよ。 6C(s) + 6H2(g) + 3O2(g) → C6H12O6(s)

    -1274 kj mol^-1

  • 80

    25℃(298.15K),105Paにおいて,1molの水の蒸発熱を求めよ。

    44

  • 81

    100℃(398,15K) ,105Paにおいて,1molの水の蒸発熱を求めよ。水(液体)の定圧モル熱容量は75.5 J K-1 mol-1,水蒸気(気体)の定圧モル熱容量は33.6 J K-1 mol-1とし,これらは温度に依存しないものとする。

    41

  • 82

    系のエントロピー変化ΔSは,可逆的に移動した熱Qを系の温度Tで割った値と定義され,単位はJである。

    ‪‪✕

  • 83

    一般に,気体を混合した場合のエントロピー変化は負の値である。

    ‪✕‬

  • 84

    液体の水が凝固するとき,H2O 1 molあたりのエントロピーは増大する(ΔS>0)。

    ‪✕‬

  • 85

    一般に,融解のエントロピーと蒸発のエントロピーでは,蒸発のエントロピーの方が大きい

  • 86

    1.0 molの酸素を298 K,10 m3から500 K,50 m3まで膨張させたときのエントロピー変化を求めよ。酸素は理想気体とし,定圧モル熱容量は29.4 J mol-1 Kとする。

    24.3 J/K mol

  • 87

    水素の融点14 Kにおける融解エンタルピーは120 J mol-1,沸点20.4 Kにおける蒸発エンタルピーは840 J mol-1である。水素の融解のエントロピーおよび蒸発のエントロピーを求めよ。 融解エントロピーの値

    8.6

  • 88

    水素の融点14 Kにおける融解エンタルピーは120 J mol-1,沸点20.4 Kにおける蒸発エンタルピーは840 J mol-1である。水素の融解のエントロピーおよび蒸発のエントロピーを求めよ。 蒸発エントロピー

    41.2

  • 89

    1.013×10^5Pa,500Kで1.0 molのO2(g)と2.0 molのH2(g)を混合した時のエントロピー変化を求めよ。ただし,化学反応は起こらず,可逆等温混合とする。

    15.9 J/K

  • 90

    純粋な完全結晶のエントロピーは,絶対零度で零である。

  • 91

    自発的な反応は,系のエントロピーが増大する方向に進む。

    ‪✕‬

  • 92

    自発的な反応は,系のギブス自由エネルギーが増加する方向に進む。

    ‪✕‬

  • 93

    発熱反応でエントロピー変化が正を示す反応は,温度に無関係に自発的に起こる

  • 94

    次の反応でのエンタルピー変化ΔH,エントロピー変化ΔS,自由エネルギー変化ΔGを求めよ。 C2H6 + \frac{7}{2} O2 → 2CO2 + 3H2O(l) ΔH

    -1560

  • 95

    次の反応でのエンタルピー変化ΔH,エントロピー変化ΔS,自由エネルギー変化ΔGを求めよ。 C2H6 + \frac{7}{2} O2 → 2CO2 + 3H2O(l) ΔS

    -310

  • 96

    次の反応でのエンタルピー変化ΔH,エントロピー変化ΔS,自由エネルギー変化ΔGを求めよ。 C2H6 + (7/2)O2 → 2CO2 + 3H2O(l) ΔG

    -1467 kJ/mol

  • 97

    100℃(373.15 K),1atmで1molの水が同温,同圧の水蒸気に変化するときのエンタルピー変化ΔH,エントロピー変化ΔS,自由エネルギー変化ΔGを求めよ。なお,水の蒸発熱は44.37 kJ mol-1とする ΔH

    44.37

  • 98

    100℃(373.15 K),1atmで1molの水が同温,同圧の水蒸気に変化するときのエンタルピー変化ΔH,エントロピー変化ΔS,自由エネルギー変化ΔGを求めよ。なお,水の蒸発熱は44.37 kJ mol-1とする ΔS

    118.9

  • 99

    100℃(373.15 K),1atmで1molの水が同温,同圧の水蒸気に変化するときのエンタルピー変化ΔH,エントロピー変化ΔS,自由エネルギー変化ΔGを求めよ。なお,水の蒸発熱は44.37 kJ mol-1とする ΔG

    0

  • 100

    温度,圧力一定の閉鎖系における平衡状態では,ギブス自由エネルギーが最大である。

    ‪✕‬