40問/100点満点
目安:20問正解で偏差値50レベル/40問満点で偏差値65レベル
反応速度とは何か説明しなさい。
反応速度式 v=k[A]^m[B]^n におけるkの意味を説明しなさい。
反応次数とは何か説明しなさい。
温度を上げると反応速度が大きくなる理由を説明しなさい。
触媒とは何か説明しなさい。
活性化エネルギーとは何か説明しなさい。
可逆反応とは何か説明しなさい。
化学平衡とは何か説明しなさい。
平衡定数Kが大きいとき、平衡はどちらに偏っているか説明しなさい。
ルシャトリエの原理を説明しなさい。
発熱反応で温度を上げると平衡がどちらへ移動するか説明しなさい。
気体反応で圧力を上げると平衡がどう移動するか説明しなさい。
濃度平衡定数Kcの式を書くとき、固体を含めない理由を説明しなさい。
ハーバー・ボッシュ法の反応式を書きなさい。
アンモニア合成で高圧が有利な理由を説明しなさい。
アンモニア合成で低温が平衡上有利だが実際には適度な高温にする理由を説明しなさい。
電離平衡とは何か説明しなさい。
酢酸の電離式を書きなさい。
弱酸に同じ陰イオンをもつ塩を加えると電離が抑えられる理由を説明しなさい。
緩衝液とは何か説明しなさい。
Aの濃度を2倍にすると速度が2倍、Bを2倍にすると4倍になる反応の速度式を答えなさい。
速度式 v=k[A]^2 で[A]を3倍にすると速度は何倍か。
半減期が濃度に依存しない反応として代表的な次数を答えなさい。
触媒を加えても平衡定数が変わらない理由を説明しなさい。
平衡状態で反応物濃度を増やしたときの変化を説明しなさい。
2NO2⇄N2O4で圧力を上げるとどちらへ移動するか。
N2O4⇄2NO2が吸熱方向を右とすると、温度上昇で色が濃くなる理由を説明しなさい。
平衡定数の値が温度で変化する理由を説明しなさい。
溶解平衡とは何か説明しなさい。
溶解度積Kspとは何か説明しなさい。
AgClの溶解度積の式を書きなさい。
AgCl飽和溶液にNaClを加えると沈殿が増える理由を説明しなさい。
反応速度を大きくする条件を3つ挙げなさい。
粉末の方が塊より速く反応する理由を説明しなさい。
可逆反応が平衡に達しても微視的には反応が続く理由を説明しなさい。
K=[C]^2/[A][B]で[A],[B],[C]がすべて0.10mol/LのときKを求めなさい。
反応商Qと平衡定数Kを比べる意味を説明しなさい。
反応商QがKより大きいとき、反応はどちらへ進みやすいか。
緩衝液がpH変化を小さくする仕組みを説明しなさい。
酢酸と酢酸ナトリウムの混合溶液が緩衝作用を示す理由を説明しなさい。
問題:反応速度とは何か説明しなさい。
解答例:単位時間あたりの反応物または生成物の濃度変化。
解説:反応がどれだけ速く進むかを濃度変化で表します。
問題:反応速度式 v=k[A]^m[B]^n におけるkの意味を説明しなさい。
解答例:速度定数。温度などが一定なら反応ごとに決まる定数。
解説:濃度以外の条件を含んだ比例定数です。
問題:反応次数とは何か説明しなさい。
解答例:速度式で各反応物濃度にかかる指数、またはその和。
解説:実験から決まる値で、係数と一致するとは限りません。
問題:温度を上げると反応速度が大きくなる理由を説明しなさい。
解答例:活性化エネルギー以上のエネルギーをもつ粒子が増えるから。
解説:有効衝突の割合が増加します。
問題:触媒とは何か説明しなさい。
解答例:反応の前後で自身は消費されず、反応速度を変える物質。
解説:活性化エネルギーを下げる経路を与えることがあります。
問題:活性化エネルギーとは何か説明しなさい。
解答例:反応が進むために越えなければならないエネルギーの山。
解説:反応物が遷移状態に達するためのエネルギーです。
問題:可逆反応とは何か説明しなさい。
解答例:正反応と逆反応の両方が起こり得る反応。
解説:平衡の考え方につながります。
問題:化学平衡とは何か説明しなさい。
解答例:正反応と逆反応の速度が等しくなり、各物質の濃度が見かけ上一定になった状態。
解説:反応が止まったのではなく動的平衡です。
問題:平衡定数Kが大きいとき、平衡はどちらに偏っているか説明しなさい。
解答例:生成物側に偏っている。
解説:生成物濃度の項が相対的に大きいことを示します。
問題:ルシャトリエの原理を説明しなさい。
解答例:平衡状態にある系に変化を加えると、その変化を打ち消す向きに平衡が移動する。
解説:濃度・圧力・温度変化の判断に使います。
問題:発熱反応で温度を上げると平衡がどちらへ移動するか説明しなさい。
解答例:吸熱方向、つまり逆反応側へ移動する。
解説:加えられた熱を吸収する向きに移動します。
問題:気体反応で圧力を上げると平衡がどう移動するか説明しなさい。
解答例:気体分子数が少ない側へ移動する。
解説:圧力上昇を打ち消す向きです。
問題:濃度平衡定数Kcの式を書くとき、固体を含めない理由を説明しなさい。
解答例:純固体の濃度は実質的に一定として扱えるから。
解説:平衡定数には変化する濃度を入れます。
問題:ハーバー・ボッシュ法の反応式を書きなさい。
解答例:N2+3H2⇄2NH3。
解説:アンモニア合成の代表的な可逆反応です。
問題:アンモニア合成で高圧が有利な理由を説明しなさい。
解答例:反応後の気体分子数が4molから2molに減るため、高圧で生成物側へ移動するから。
解説:ルシャトリエの原理で判断します。
問題:アンモニア合成で低温が平衡上有利だが実際には適度な高温にする理由を説明しなさい。
解答例:低温は生成物側に有利だが反応速度が小さいため、速度を確保する必要があるから。
解説:収率と速度の両立が必要です。
問題:電離平衡とは何か説明しなさい。
解答例:弱酸や弱塩基などが水中で一部電離し、分子とイオンが平衡にある状態。
解説:弱電解質で重要です。
問題:酢酸の電離式を書きなさい。
解答例:CH3COOH⇄CH3COO-+H+。
解説:弱酸なので可逆的に表します。
問題:弱酸に同じ陰イオンをもつ塩を加えると電離が抑えられる理由を説明しなさい。
解答例:共通イオンが増え、平衡が分子側へ移動するから。
解説:共通イオン効果です。
問題:緩衝液とは何か説明しなさい。
解答例:少量の酸や塩基を加えてもpHが大きく変化しにくい溶液。
解説:弱酸とその塩などの組合せで作れます。
問題:Aの濃度を2倍にすると速度が2倍、Bを2倍にすると4倍になる反応の速度式を答えなさい。
解答例:v=k[A][B]^2。
解説:Aは1次、Bは2次です。
問題:速度式 v=k[A]^2 で[A]を3倍にすると速度は何倍か。
解答例:9倍。
解説:3^2=9です。
問題:半減期が濃度に依存しない反応として代表的な次数を答えなさい。
解答例:一次反応。
解説:一次反応の半減期は初濃度に依存しません。
問題:触媒を加えても平衡定数が変わらない理由を説明しなさい。
解答例:正反応と逆反応の活性化エネルギーをともに下げ、平衡の位置は変えないから。
解説:到達は速くなりますが平衡組成は変わりません。
問題:平衡状態で反応物濃度を増やしたときの変化を説明しなさい。
解答例:増えた反応物を減らす向き、つまり正反応側へ平衡が移動する。
解説:外から加えた変化を打ち消します。
問題:2NO2⇄N2O4で圧力を上げるとどちらへ移動するか。
解答例:N2O4側。
解説:気体分子数が2から1へ減る側です。
問題:N2O4⇄2NO2が吸熱方向を右とすると、温度上昇で色が濃くなる理由を説明しなさい。
解答例:温度上昇で吸熱方向のNO2側へ平衡が移動し、褐色のNO2が増えるから。
解説:温度変化は熱を反応物または生成物として考えます。
問題:平衡定数の値が温度で変化する理由を説明しなさい。
解答例:温度変化で正反応と逆反応の進みやすさの比が変わるから。
解説:濃度変化だけではK自体は変わりません。
問題:溶解平衡とは何か説明しなさい。
解答例:固体が溶ける過程と析出する過程がつり合った状態。
解説:飽和溶液で成立します。
問題:溶解度積Kspとは何か説明しなさい。
解答例:難溶性塩の飽和水溶液で、構成イオン濃度の積が一定になる値。
解説:沈殿生成の判断に使います。
問題:AgClの溶解度積の式を書きなさい。
解答例:Ksp=[Ag+][Cl-]。
解説:AgCl⇄Ag++Cl- の平衡です。
問題:AgCl飽和溶液にNaClを加えると沈殿が増える理由を説明しなさい。
解答例:Cl-が増えて共通イオン効果によりAgClの溶解が抑えられるから。
解説:平衡は固体側へ移動します。
問題:反応速度を大きくする条件を3つ挙げなさい。
解答例:温度を上げる、濃度を大きくする、触媒を加える、表面積を大きくするなど。
解説:有効衝突の頻度や割合を増やします。
問題:粉末の方が塊より速く反応する理由を説明しなさい。
解答例:表面積が大きく、反応物粒子が接触する場所が多いから。
解説:固体反応では表面積が重要です。
問題:可逆反応が平衡に達しても微視的には反応が続く理由を説明しなさい。
解答例:正反応と逆反応が同じ速さで進み続けているから。
解説:見かけ上濃度が一定なだけです。
問題:K=[C]^2/[A][B]で[A],[B],[C]がすべて0.10mol/LのときKを求めなさい。
解答例:1.0。
解説:(0.10)^2/(0.10×0.10)=1.0です。
問題:反応商Qと平衡定数Kを比べる意味を説明しなさい。
解答例:現在の濃度状態が平衡に対してどちらへ進むかを判断できる。
解説:Q<Kなら一般に生成物側へ進みます。
問題:反応商QがKより大きいとき、反応はどちらへ進みやすいか。
解答例:反応物側、つまり逆反応側へ進みやすい。
解説:生成物が多すぎる状態を戻します。
問題:緩衝液がpH変化を小さくする仕組みを説明しなさい。
解答例:加えたH+やOH-を弱酸やその共役塩基が消費するから。
解説:酸と塩基の両方に対応できます。
問題:酢酸と酢酸ナトリウムの混合溶液が緩衝作用を示す理由を説明しなさい。
解答例:弱酸CH3COOHと共役塩基CH3COO-が共存しているから。
解説:少量の酸・塩基を打ち消せます。