基礎的な物理学及び基礎的な化学
危険物乙4の化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|覚える要点と判断の手順【2026年度試験対応】
反応式の係数は物質量(分子の数)の比を表し、質量の比ではありません。分子量にgを付けたものが1 molの質量、0℃・1気圧で気体1 molは22.4 Lです。燃焼に要する酸素の量は反応式の係数から求めます。発熱と吸熱の向き、質量保存・定比例・アボガドロ・ヘスの法則の中身も区別します。
要点 8件・基本問題 8問・解説の確認問題 15問読む → 覚える → 解くまでこのページで完結
2026年度試験対応。法令基準日:2026-11-10。
まず押さえるポイント
反応式の係数は物質量(分子の数)の比を表し、質量の比ではありません。分子量にgを付けたものが1 molの質量、0℃・1気圧で気体1 molは22.4 Lです。燃焼に要する酸素の量は反応式の係数から求めます。発熱と吸熱の向き、質量保存・定比例・アボガドロ・ヘスの法則の中身も区別します。
法令基準日:2026-11-10 / 解説更新日:2026-11-10
アボガドロ定数
1 molは粒子6.02×10^23個の集団で、この数をアボガドロ定数という。
物質量1 molは、原子や分子などの粒子が6.02×10^23個集まった量である。物質の種類によらず、粒子の数は同じになる。
根拠:
モル質量
物質1 molの質量は、分子量(式量)にgを付けた値になる。二酸化炭素(CO2)1 molは44 gである。
CO2の分子量は12+16×2=44なので、1 molの質量は44 gである。28 gは一酸化炭素(CO)や窒素(N2)1 molの質量である。
根拠:
燃焼に要する酸素の体積
0℃・1気圧(1.013×10^5 Pa)で気体1 molの体積は種類によらず22.4 Lである。メタン1 molの完全燃焼には酸素2 mol、すなわち44.8 Lが必要である。
反応式はCH4+2O2→CO2+2H2Oで、メタン1 molに酸素2 molが必要である。0℃・1気圧で気体1 molは22.4 Lなので、酸素は22.4×2=44.8 Lになる。
根拠:
係数は物質量の比
化学反応式の係数は、反応する物質の物質量(分子の数)の比を表し、質量の比ではない。
係数は物質量の比を表す。水素2 mol(4 g)と酸素1 mol(32 g)が反応して水2 mol(36 g)ができる。質量で見ると4+32=36で、反応の前後で質量の総和は変わらない。
根拠:
プロパンの完全燃焼
プロパンの完全燃焼はC3H8+5O2→3CO2+4H2Oで表され、プロパン1 molから二酸化炭素3 molと水4 molが生じる。
プロパンの炭素3個はすべて二酸化炭素に、水素8個は水4分子になる。生成物の酸素原子は3×2+4=10個なので、必要な酸素は5 molである。
根拠:
エタノールの燃焼と酸素
エタノールの完全燃焼はC2H5OH+3O2→2CO2+3H2Oで表され、エタノール46 g(1 mol)の完全燃焼には酸素3 mol(96 g)が必要である。
エタノールの分子量は46なので、46 gは1 molである。反応式から酸素は3 mol必要で、O2の分子量32を掛けると96 gになる。64 gは酸素2 mol分で、メタン1 molの燃焼に要する量である。
質量保存の法則
化学反応の前後で、反応に関係する物質の質量の総和は変わらない。
質量保存の法則である。反応では原子の組み合わせが変わるだけで、原子の種類と数は変わらないため、質量の総和も変わらない。
根拠:
定比例の法則
1つの化合物を構成する成分元素の質量の比は、つくり方によらず常に一定である。
定比例の法則により、化合物の成分元素の質量比は一定である。水では水素と酸素の質量比が常に1:8(2:16)になる。
根拠:
アボガドロの法則
同じ温度・同じ圧力のもとでは、同じ体積の気体には、気体の種類によらず同じ数の分子が含まれる。
アボガドロの法則である。このため、0℃・1気圧では気体1 molの体積がどの気体でも22.4 Lになり、反応式の係数の比がそのまま気体の体積の比になる。
根拠:
発熱反応
発熱反応では、生成物が持つエネルギーの総和が反応物より小さく、その差が熱として外に出る。吸熱反応ではその逆になる。
発熱反応は、反応物の持つエネルギーの一部が熱として放出され、生成物のエネルギーが小さくなる反応である。燃焼はすべて発熱反応である。生成物のエネルギーが大きくなるのは吸熱反応である。
根拠:
ヘスの法則
反応熱の総和は、反応の最初の状態と最後の状態だけで決まり、途中の経路によらない。
ヘスの法則(総熱量保存の法則)である。炭素を直接二酸化炭素にしても、一酸化炭素を経て二酸化炭素にしても、出る熱の合計は同じになる。熱化学方程式を足し引きして反応熱を求められるのはこのためである。
根拠:
倍数比例の法則
2種類の元素が2種類以上の化合物をつくるとき、一方の元素の一定質量と結びつく他方の元素の質量は、化合物どうしで簡単な整数比になる。
炭素12 g(1 mol)と結びつく酸素は、一酸化炭素(CO)では16 g、二酸化炭素(CO2)では32 gで、比は1:2の簡単な整数比になる。これを倍数比例の法則という。水(H2O)と過酸化水素(H2O2)でも、水素2 gと結びつく酸素は16 gと32 gで1:2である。
根拠:
示性式
分子式の中から官能基を区別して示した化学式を示性式という。エタノールの示性式はC2H5OH、分子式はC2H6Oである。
C2H5OHはヒドロキシ基(−OH)を区別して書いた示性式である。分子式は分子中の原子の数をそのまま表した式(エタノールではC2H6O)、組成式は原子の数の比を最も簡単な整数比で表した式である。
組成式
化合物を構成する原子の数の比を最も簡単な整数比で表した化学式を組成式という。塩化ナトリウムのようにイオンからなり分子を作らない物質は、組成式で表す。
塩化ナトリウムはナトリウムイオンと塩化物イオンが1:1で並んだ結晶で、決まった大きさの分子が無いので、構成の比を表す組成式NaClで書く。分子からなる物質でも、たとえば酢酸(分子式C2H4O2)の組成式はCH2Oになる。
燃焼熱
物質1 molが完全燃焼するときに放出する熱量を燃焼熱という。反応熱にはほかに生成熱・中和熱・溶解熱などがある。
燃焼は発熱反応なので、燃焼熱は物質1 molが完全燃焼するときに放出される熱量である。生成熱(化合物1 molが成分の単体から生じるときの熱)や溶解熱は、物質によって発熱にも吸熱にもなる。
根拠:
要点の一覧
| 確認すること | ルール |
|---|---|
| アボガドロ定数 | 1 molは粒子6.02×10^23個の集団で、この数をアボガドロ定数という。 |
| モル質量 | 物質1 molの質量は、分子量(式量)にgを付けた値になる。二酸化炭素(CO2)1 molは44 gである。 |
| 燃焼に要する酸素の体積 | 0℃・1気圧(1.013×10^5 Pa)で気体1 molの体積は種類によらず22.4 Lである。メタン1 molの完全燃焼には酸素2 mol、すなわち44.8 Lが必要である。 |
| 係数は物質量の比 | 化学反応式の係数は、反応する物質の物質量(分子の数)の比を表し、質量の比ではない。 |
| プロパンの完全燃焼 | プロパンの完全燃焼はC3H8+5O2→3CO2+4H2Oで表され、プロパン1 molから二酸化炭素3 molと水4 molが生じる。 |
| エタノールの燃焼と酸素 | エタノールの完全燃焼はC2H5OH+3O2→2CO2+3H2Oで表され、エタノール46 g(1 mol)の完全燃焼には酸素3 mol(96 g)が必要である。 |
| 質量保存の法則 | 化学反応の前後で、反応に関係する物質の質量の総和は変わらない。 |
| 定比例の法則 | 1つの化合物を構成する成分元素の質量の比は、つくり方によらず常に一定である。 |
| アボガドロの法則 | 同じ温度・同じ圧力のもとでは、同じ体積の気体には、気体の種類によらず同じ数の分子が含まれる。 |
| 発熱反応 | 発熱反応では、生成物が持つエネルギーの総和が反応物より小さく、その差が熱として外に出る。吸熱反応ではその逆になる。 |
| ヘスの法則 | 反応熱の総和は、反応の最初の状態と最後の状態だけで決まり、途中の経路によらない。 |
| 倍数比例の法則 | 2種類の元素が2種類以上の化合物をつくるとき、一方の元素の一定質量と結びつく他方の元素の質量は、化合物どうしで簡単な整数比になる。 |
| 示性式 | 分子式の中から官能基を区別して示した化学式を示性式という。エタノールの示性式はC2H5OH、分子式はC2H6Oである。 |
| 組成式 | 化合物を構成する原子の数の比を最も簡単な整数比で表した化学式を組成式という。塩化ナトリウムのようにイオンからなり分子を作らない物質は、組成式で表す。 |
| 燃焼熱 | 物質1 molが完全燃焼するときに放出する熱量を燃焼熱という。反応熱にはほかに生成熱・中和熱・溶解熱などがある。 |
根拠:厚生労働省 職場のあんぜんサイト「ethanol モデルSDS」厚生労働省 職場のあんぜんサイト「acetic-acid モデルSDS」
オリジナル確認問題で判断する
○か×かを選び、理由を確認してください。実際の過去問を転載したものではありません。
問1 1 molの物質には、約6.0×10^23個の粒子が含まれる。
根拠:
問2 二酸化炭素(CO2)1 molの質量は28 gである。
根拠:
問3 0℃・1気圧で、メタン(CH4)1 molを完全燃焼させるのに必要な酸素の体積は22.4 Lである。
根拠:
問4 2H2+O2→2H2Oという反応式は、水素2 gと酸素1 gが反応して水2 gができることを表している。
根拠:
問5 プロパン(C3H8)1 molを完全燃焼させると、二酸化炭素3 molと水4 molが生じる。
根拠:
問6 エタノール(C2H5OH)46 gを完全燃焼させるのに必要な酸素は64 gである。
根拠:資料1
問7 化学反応の前後で、反応に関係する物質の質量の総和は変わらない。
根拠:
問8 水を構成する水素と酸素の質量の比は、水のつくり方によって変わる。
根拠:
問9 同温・同圧で同じ体積の気体には、気体の種類によらず同じ数の分子が含まれる。
根拠:
問10 発熱反応では、生成物が持つエネルギーの総和のほうが、反応物が持つエネルギーの総和より大きい。
根拠:
問11 反応熱の総和は、反応の最初と最後の状態だけで決まり、途中の経路には関係しない。
根拠:
問12 一酸化炭素と二酸化炭素とで、炭素12 gと結びついている酸素の質量の比は1:2である。
根拠:
問13 エタノールをC2H5OHと書くのは、官能基を区別して示した組成式である。
根拠:資料1
問14 塩化ナトリウムのように分子を作らずイオンからなる物質は、組成式(NaCl)で表す。
根拠:資料1
問15 物質1 molが完全燃焼するときに吸収する熱量を燃焼熱という。
根拠:
この解説の一次資料
- 厚生労働省 職場のあんぜんサイト「ethanol モデルSDS」確認日:2026-11-10
- 厚生労働省 職場のあんぜんサイト「acetic-acid モデルSDS」確認日:2026-11-10

反応式の係数は物質量(分子の数)の比を表し、質量の比ではありません。分子量にgを付けたものが1 molの質量、0℃・1気圧で気体1 molは22.4 Lです。燃焼に要する酸素の量は反応式の係数から求めます。発熱と吸熱の向き、質量保存・定比例・アボガドロ・ヘスの法則の中身も区別します。
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|アボガドロ定数
1 molは粒子6.02×10^23個の集団で、この数をアボガドロ定数という。 物質量1 molは、原子や分子などの粒子が6.02×10^23個集まった量である。物質の種類によらず、粒子の数は同じになる。
覚え方1 molは粒子6.02×10^23個の集団で、この数をアボガドロ定数という。
01化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則の重要暗記項目
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|アボガドロ定数
1 molは粒子6.02×10^23個の集団で、この数をアボガドロ定数という。 物質量1 molは、原子や分子などの粒子が6.02×10^23個集まった量である。物質の種類によらず、粒子の数は同じになる。
覚え方1 molは粒子6.02×10^23個の集団で、この数をアボガドロ定数という。
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|モル質量
物質1 molの質量は、分子量(式量)にgを付けた値になる。二酸化炭素(CO2)1 molは44 gである。 CO2の分子量は12+16×2=44なので、1 molの質量は44 gである。28 gは一酸化炭素(CO)や窒素(N2)1 molの質量である。
覚え方物質1 molの質量は、分子量(式量)にgを付けた値になる。二酸化炭素(CO2)1 molは44 gである。
ひっかけ注意CO2の分子量は12+16×2=44なので、1 molの質量は44 gである。28 gは一酸化炭素(CO)や窒素(N2)1 molの質量である。
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|燃焼に要する酸素の体積
0℃・1気圧(1.013×10^5 Pa)で気体1 molの体積は種類によらず22.4 Lである。メタン1 molの完全燃焼には酸素2 mol、すなわち44.8 Lが必要である。 反応式はCH4+2O2→CO2+2H2Oで、メタン1 molに酸素2 molが必要である。0℃・1気圧で気体1 molは22.4 Lなので、酸素は22.4×2=44.8 Lになる。
覚え方0℃・1気圧(1.013×10^5 Pa)で気体1 molの体積は種類によらず22.4 Lである。メタン1 molの完全燃焼には酸素2 mol、すなわち44.8 Lが必要である。
ひっかけ注意反応式はCH4+2O2→CO2+2H2Oで、メタン1 molに酸素2 molが必要である。0℃・1気圧で気体1 molは22.4 Lなので、酸素は22.4×2=44.8 Lになる。
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|係数は物質量の比
化学反応式の係数は、反応する物質の物質量(分子の数)の比を表し、質量の比ではない。 係数は物質量の比を表す。水素2 mol(4 g)と酸素1 mol(32 g)が反応して水2 mol(36 g)ができる。質量で見ると4+32=36で、反応の前後で質量の総和は変わらない。
覚え方化学反応式の係数は、反応する物質の物質量(分子の数)の比を表し、質量の比ではない。
ひっかけ注意係数は物質量の比を表す。水素2 mol(4 g)と酸素1 mol(32 g)が反応して水2 mol(36 g)ができる。質量で見ると4+32=36で、反応の前後で質量の総和は変わらない。
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|プロパンの完全燃焼
プロパンの完全燃焼はC3H8+5O2→3CO2+4H2Oで表され、プロパン1 molから二酸化炭素3 molと水4 molが生じる。 プロパンの炭素3個はすべて二酸化炭素に、水素8個は水4分子になる。生成物の酸素原子は3×2+4=10個なので、必要な酸素は5 molである。
覚え方プロパンの完全燃焼はC3H8+5O2→3CO2+4H2Oで表され、プロパン1 molから二酸化炭素3 molと水4 molが生じる。
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|エタノールの燃焼と酸素
エタノールの完全燃焼はC2H5OH+3O2→2CO2+3H2Oで表され、エタノール46 g(1 mol)の完全燃焼には酸素3 mol(96 g)が必要である。 エタノールの分子量は46なので、46 gは1 molである。反応式から酸素は3 mol必要で、O2の分子量32を掛けると96 gになる。64 gは酸素2 mol分で、メタン1 molの燃焼に要する量である。
覚え方エタノールの完全燃焼はC2H5OH+3O2→2CO2+3H2Oで表され、エタノール46 g(1 mol)の完全燃焼には酸素3 mol(96 g)が必要である。
ひっかけ注意エタノールの分子量は46なので、46 gは1 molである。反応式から酸素は3 mol必要で、O2の分子量32を掛けると96 gになる。64 gは酸素2 mol分で、メタン1 molの燃焼に要する量である。
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|質量保存の法則
化学反応の前後で、反応に関係する物質の質量の総和は変わらない。 質量保存の法則である。反応では原子の組み合わせが変わるだけで、原子の種類と数は変わらないため、質量の総和も変わらない。
覚え方化学反応の前後で、反応に関係する物質の質量の総和は変わらない。
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|定比例の法則
1つの化合物を構成する成分元素の質量の比は、つくり方によらず常に一定である。 定比例の法則により、化合物の成分元素の質量比は一定である。水では水素と酸素の質量比が常に1:8(2:16)になる。
覚え方1つの化合物を構成する成分元素の質量の比は、つくり方によらず常に一定である。
ひっかけ注意定比例の法則により、化合物の成分元素の質量比は一定である。水では水素と酸素の質量比が常に1:8(2:16)になる。
覚える数字と、狙われる引っかけ
- ひっかけCO2の分子量は12+16×2=44なので、1 molの質量は44 gである。28 gは一酸化炭素(CO)や窒素(N2)1 molの質量である。
- ひっかけ反応式はCH4+2O2→CO2+2H2Oで、メタン1 molに酸素2 molが必要である。0℃・1気圧で気体1 molは22.4 Lなので、酸素は22.4×2=44.8 Lになる。
- ひっかけ係数は物質量の比を表す。水素2 mol(4 g)と酸素1 mol(32 g)が反応して水2 mol(36 g)ができる。質量で見ると4+32=36で、反応の前後で質量の総和は変わらない。
- ひっかけエタノールの分子量は46なので、46 gは1 molである。反応式から酸素は3 mol必要で、O2の分子量32を掛けると96 gになる。64 gは酸素2 mol分で、メタン1 molの燃焼に要する量である。
- ひっかけ定比例の法則により、化合物の成分元素の質量比は一定である。水では水素と酸素の質量比が常に1:8(2:16)になる。
- ひっかけ発熱反応は、反応物の持つエネルギーの一部が熱として放出され、生成物のエネルギーが小さくなる反応である。燃焼はすべて発熱反応である。生成物のエネルギーが大きくなるのは吸熱反応である。
- ひっかけC2H5OHはヒドロキシ基(−OH)を区別して書いた示性式である。分子式は分子中の原子の数をそのまま表した式(エタノールではC2H6O)、組成式は原子の数の比を最も簡単な整数比で表した式である。
- ひっかけ燃焼は発熱反応なので、燃焼熱は物質1 molが完全燃焼するときに放出される熱量である。生成熱(化合物1 molが成分の単体から生じるときの熱)や溶解熱は、物質によって発熱にも吸熱にもなる。
02試験で正誤を分けるチェック順
- 11 molは粒子6.02×10^23個の集団で、この数をアボガドロ定数という。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 2物質1 molの質量は、分子量(式量)にgを付けた値になる。二酸化炭素(CO2)1 molは44 gである。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 30℃・1気圧(1.013×10^5 Pa)で気体1 molの体積は種類によらず22.4 Lである。メタン1 molの完全燃焼には酸素2 mol、すなわち44.8 Lが必要である。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 4化学反応式の係数は、反応する物質の物質量(分子の数)の比を表し、質量の比ではない。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 5プロパンの完全燃焼はC3H8+5O2→3CO2+4H2Oで表され、プロパン1 molから二酸化炭素3 molと水4 molが生じる。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 6エタノールの完全燃焼はC2H5OH+3O2→2CO2+3H2Oで表され、エタノール46 g(1 mol)の完全燃焼には酸素3 mol(96 g)が必要である。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 7化学反応の前後で、反応に関係する物質の質量の総和は変わらない。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 81つの化合物を構成する成分元素の質量の比は、つくり方によらず常に一定である。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 9同じ温度・同じ圧力のもとでは、同じ体積の気体には、気体の種類によらず同じ数の分子が含まれる。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 10発熱反応では、生成物が持つエネルギーの総和が反応物より小さく、その差が熱として外に出る。吸熱反応ではその逆になる。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 11反応熱の総和は、反応の最初の状態と最後の状態だけで決まり、途中の経路によらない。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 122種類の元素が2種類以上の化合物をつくるとき、一方の元素の一定質量と結びつく他方の元素の質量は、化合物どうしで簡単な整数比になる。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 13分子式の中から官能基を区別して示した化学式を示性式という。エタノールの示性式はC2H5OH、分子式はC2H6Oである。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 14化合物を構成する原子の数の比を最も簡単な整数比で表した化学式を組成式という。塩化ナトリウムのようにイオンからなり分子を作らない物質は、組成式で表す。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
- 15物質1 molが完全燃焼するときに放出する熱量を燃焼熱という。反応熱にはほかに生成熱・中和熱・溶解熱などがある。
問題文の限定語を先に拾い、上の暗記項目と照合してから結論を出します。
03この論点の根拠
- 内容の基準日
- 2026-11-10
- 復習方法
- 要点を確認した後、○×一問一答で条件の違いを見分ける
法改正により扱いが変わる場合があります。試験日程や申込みに関する情報は、 必ず公式案内も確認してください。
問題演習
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則の○×一問一答
1/8問解答 0・正解 0
基礎的な物理学及び基礎的な化学
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|アボガドロ定数
1 molの物質には、約6.0×10^23個の粒子が含まれる。
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則の○×一問一答15問|問題と解説
この論点で収録している15問を、正誤と解説つきで通して読めます。 上の演習で迷った問題を見直すときに使ってください。
問1
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|アボガドロ定数1 molの物質には、約6.0×10^23個の粒子が含まれる。
答え:○(正しい)
解説
正しい。物質量1 molは、原子や分子などの粒子が6.02×10^23個集まった量である。物質の種類によらず、粒子の数は同じになる。 要点:1 molは粒子6.02×10^23個の集団で、この数をアボガドロ定数という。
問2
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|モル質量二酸化炭素(CO2)1 molの質量は28 gである。
答え:×(誤り)
解説
誤り。CO2の分子量は12+16×2=44なので、1 molの質量は44 gである。28 gは一酸化炭素(CO)や窒素(N2)1 molの質量である。 要点:物質1 molの質量は、分子量(式量)にgを付けた値になる。二酸化炭素(CO2)1 molは44 gである。
問3
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|燃焼に要する酸素の体積0℃・1気圧で、メタン(CH4)1 molを完全燃焼させるのに必要な酸素の体積は22.4 Lである。
答え:×(誤り)
解説
誤り。反応式はCH4+2O2→CO2+2H2Oで、メタン1 molに酸素2 molが必要である。0℃・1気圧で気体1 molは22.4 Lなので、酸素は22.4×2=44.8 Lになる。 要点:0℃・1気圧(1.013×10^5 Pa)で気体1 molの体積は種類によらず22.4 Lである。メタン1 molの完全燃焼には酸素2 mol、すなわち44.8 Lが必要である。
問4
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|係数は物質量の比2H2+O2→2H2Oという反応式は、水素2 gと酸素1 gが反応して水2 gができることを表している。
答え:×(誤り)
解説
誤り。係数は物質量の比を表す。水素2 mol(4 g)と酸素1 mol(32 g)が反応して水2 mol(36 g)ができる。質量で見ると4+32=36で、反応の前後で質量の総和は変わらない。 要点:化学反応式の係数は、反応する物質の物質量(分子の数)の比を表し、質量の比ではない。
問5
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|プロパンの完全燃焼プロパン(C3H8)1 molを完全燃焼させると、二酸化炭素3 molと水4 molが生じる。
答え:○(正しい)
解説
正しい。プロパンの炭素3個はすべて二酸化炭素に、水素8個は水4分子になる。生成物の酸素原子は3×2+4=10個なので、必要な酸素は5 molである。 要点:プロパンの完全燃焼はC3H8+5O2→3CO2+4H2Oで表され、プロパン1 molから二酸化炭素3 molと水4 molが生じる。
問6
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|エタノールの燃焼と酸素エタノール(C2H5OH)46 gを完全燃焼させるのに必要な酸素は64 gである。
答え:×(誤り)
解説
誤り。エタノールの分子量は46なので、46 gは1 molである。反応式から酸素は3 mol必要で、O2の分子量32を掛けると96 gになる。64 gは酸素2 mol分で、メタン1 molの燃焼に要する量である。 要点:エタノールの完全燃焼はC2H5OH+3O2→2CO2+3H2Oで表され、エタノール46 g(1 mol)の完全燃焼には酸素3 mol(96 g)が必要である。
問7
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|質量保存の法則化学反応の前後で、反応に関係する物質の質量の総和は変わらない。
答え:○(正しい)
解説
正しい。質量保存の法則である。反応では原子の組み合わせが変わるだけで、原子の種類と数は変わらないため、質量の総和も変わらない。 要点:化学反応の前後で、反応に関係する物質の質量の総和は変わらない。
問8
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|定比例の法則水を構成する水素と酸素の質量の比は、水のつくり方によって変わる。
答え:×(誤り)
解説
誤り。定比例の法則により、化合物の成分元素の質量比は一定である。水では水素と酸素の質量比が常に1:8(2:16)になる。 要点:1つの化合物を構成する成分元素の質量の比は、つくり方によらず常に一定である。
問9
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|アボガドロの法則同温・同圧で同じ体積の気体には、気体の種類によらず同じ数の分子が含まれる。
答え:○(正しい)
解説
正しい。アボガドロの法則である。このため、0℃・1気圧では気体1 molの体積がどの気体でも22.4 Lになり、反応式の係数の比がそのまま気体の体積の比になる。 要点:同じ温度・同じ圧力のもとでは、同じ体積の気体には、気体の種類によらず同じ数の分子が含まれる。
問10
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|発熱反応発熱反応では、生成物が持つエネルギーの総和のほうが、反応物が持つエネルギーの総和より大きい。
答え:×(誤り)
解説
誤り。発熱反応は、反応物の持つエネルギーの一部が熱として放出され、生成物のエネルギーが小さくなる反応である。燃焼はすべて発熱反応である。生成物のエネルギーが大きくなるのは吸熱反応である。 要点:発熱反応では、生成物が持つエネルギーの総和が反応物より小さく、その差が熱として外に出る。吸熱反応ではその逆になる。
問11
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|ヘスの法則反応熱の総和は、反応の最初と最後の状態だけで決まり、途中の経路には関係しない。
答え:○(正しい)
解説
正しい。ヘスの法則(総熱量保存の法則)である。炭素を直接二酸化炭素にしても、一酸化炭素を経て二酸化炭素にしても、出る熱の合計は同じになる。熱化学方程式を足し引きして反応熱を求められるのはこのためである。 要点:反応熱の総和は、反応の最初の状態と最後の状態だけで決まり、途中の経路によらない。
問12
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|倍数比例の法則一酸化炭素と二酸化炭素とで、炭素12 gと結びついている酸素の質量の比は1:2である。
答え:○(正しい)
解説
正しい。炭素12 g(1 mol)と結びつく酸素は、一酸化炭素(CO)では16 g、二酸化炭素(CO2)では32 gで、比は1:2の簡単な整数比になる。これを倍数比例の法則という。水(H2O)と過酸化水素(H2O2)でも、水素2 gと結びつく酸素は16 gと32 gで1:2である。 要点:2種類の元素が2種類以上の化合物をつくるとき、一方の元素の一定質量と結びつく他方の元素の質量は、化合物どうしで簡単な整数比になる。
問13
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|示性式エタノールをC2H5OHと書くのは、官能基を区別して示した組成式である。
答え:×(誤り)
解説
誤り。C2H5OHはヒドロキシ基(−OH)を区別して書いた示性式である。分子式は分子中の原子の数をそのまま表した式(エタノールではC2H6O)、組成式は原子の数の比を最も簡単な整数比で表した式である。 要点:分子式の中から官能基を区別して示した化学式を示性式という。エタノールの示性式はC2H5OH、分子式はC2H6Oである。
問14
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|組成式塩化ナトリウムのように分子を作らずイオンからなる物質は、組成式(NaCl)で表す。
答え:○(正しい)
解説
正しい。塩化ナトリウムはナトリウムイオンと塩化物イオンが1:1で並んだ結晶で、決まった大きさの分子が無いので、構成の比を表す組成式NaClで書く。分子からなる物質でも、たとえば酢酸(分子式C2H4O2)の組成式はCH2Oになる。 要点:化合物を構成する原子の数の比を最も簡単な整数比で表した化学式を組成式という。塩化ナトリウムのようにイオンからなり分子を作らない物質は、組成式で表す。
問15
化学反応式・物質量・熱化学方程式と化学の基本法則|燃焼熱物質1 molが完全燃焼するときに吸収する熱量を燃焼熱という。
答え:×(誤り)
解説
誤り。燃焼は発熱反応なので、燃焼熱は物質1 molが完全燃焼するときに放出される熱量である。生成熱(化合物1 molが成分の単体から生じるときの熱)や溶解熱は、物質によって発熱にも吸熱にもなる。 要点:物質1 molが完全燃焼するときに放出する熱量を燃焼熱という。反応熱にはほかに生成熱・中和熱・溶解熱などがある。
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