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⚗️化学クイズ 問題と解説

元素・化合物・化学反応など、化学に関するクイズです。元素周期表から身近な化学現象まで、化学の面白さを体験できます。1240問のうち第381400問を掲載しています(20ページ目/全62ページ)。

  1. 381難易度 ★★★☆☆

    プロパン(C₃H₈)が完全燃焼したときの化学反応式として正しいものはどれですか?

    正解:C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
    解説:炭化水素の完全燃焼:C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O。炭素3個がCO₂に、水素8個(4H₂O)が水になります。酸素の係数は3×2+4/2×2が... 左辺の酸素=5×2=10個、右辺=3×2+4×1=10個で一致します。
  2. 382難易度 ★★☆☆☆

    化学反応式をつくる際、係数を決める手順として正しいものはどれですか?

    正解:原子の種類ごとに反応前後の数が等しくなるよう係数を調整する
    解説:化学反応式では原子の種類と数が反応前後で等しくなるように(質量保存)係数を決めます。分子式(下付き数字)は変えてはいけません。
  3. 383難易度 ☆☆☆☆

    発熱反応と吸熱反応の違いを正しく説明しているものはどれですか?

    正解:発熱反応では熱を放出し、吸熱反応では熱を吸収する
    解説:発熱反応(exothermic)は系から周囲へ熱が放出される反応(例:燃焼、酸化)、吸熱反応(endothermic)は周囲から熱を吸収する反応(例:炭酸水素ナトリウムの分解、光合成)です。
  4. 384難易度 ★★☆☆☆

    化学反応における活性化エネルギーとは何ですか?

    正解:反応を開始するために必要な最小限のエネルギー
    解説:活性化エネルギーとは、反応物が生成物へ変化するために越えなければならないエネルギーの障壁(活性化エネルギー障壁)です。活性化エネルギーが低いほど反応は進みやすいです。
  5. 385難易度 ★★★☆☆

    ヘスの法則とはどのような法則ですか?

    正解:反応熱は反応の経路に関わらず一定である
    解説:ヘスの法則(総熱量保存の法則):化学反応における反応熱の総量は、反応の経路に関わらず初期状態と最終状態だけで決まります。これはエネルギー保存則の化学への応用です。
  6. 386難易度 ★★☆☆☆

    水酸化ナトリウムが水に溶けるとき、溶液の温度はどのように変化しますか?

    正解:温度が上がる(発熱)
    解説:NaOHの溶解は発熱過程です。水酸化物イオンとナトリウムイオンが水和する際に大きなエネルギーが放出されるため、水溶液の温度が上昇します。
  7. 387難易度 ★★☆☆☆

    硝酸アンモニウム(NH₄NO₃)が水に溶けるときの変化として正しいものはどれですか?

    正解:吸熱し、温度が下がる
    解説:硝酸アンモニウムの溶解は吸熱反応で、溶液の温度が下がります。この性質を利用した「冷却パック」は医療現場などで使われます。
  8. 388難易度 ★★★☆☆

    発熱反応の場合、反応物と生成物のエネルギー関係はどのようになっていますか?

    正解:生成物のエネルギー<反応物のエネルギー
    解説:発熱反応では反応物の持つエネルギーが生成物より高く、その差が熱として外部に放出されます。エネルギー図(ポテンシャルエネルギー図)では生成物が反応物より低い位置にあります。
  9. 389難易度 ★★☆☆☆

    スチールウール(鉄)をガスバーナーで加熱して燃焼させる反応の種類はどれですか?

    正解:発熱反応
    解説:鉄の燃焼(3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄)は酸化反応であり、熱と光を放出する発熱反応です。活性化エネルギーを超えると反応が持続します。
  10. 390難易度 ☆☆☆☆

    燃焼(完全燃焼)反応の定義として最も適切なものはどれですか?

    正解:物質が酸素と反応して酸化物を生成する反応
    解説:燃焼は物質が酸素と急激に反応して光・熱を発生しながら酸化物を生成する反応です。炭化水素の完全燃焼ではCO₂とH₂Oが生成します。
  11. 391難易度 ★★☆☆☆

    酸化と還元の同時性について正しいものはどれですか?

    正解:酸化と還元は必ず同時に起こる
    解説:酸化還元反応では、一方の物質が電子を失って酸化されると同時に、他方の物質が電子を受け取って還元されます。電子の授受は同時に起こるため、酸化と還元は対になっています。
  12. 392難易度 ★★★☆☆

    水素と酸素が反応して水ができる反応(2H₂ + O₂ → 2H₂O)で、水素の酸化数の変化はどれですか?

    正解:0 → +1
    解説:単体の水素H₂では酸化数は0。H₂Oでは水素の酸化数は+1です(酸素は−2)。水素は酸化数が0から+1に増加しているので酸化されています。
  13. 393難易度 ★★☆☆☆

    銅(Cu)が酸化されて酸化銅(CuO)になるとき、銅の酸化数の変化はどれですか?

    正解:0 → +2
    解説:単体の銅Cuでは酸化数は0。CuOでは酸素(−2)と結合するためCuの酸化数は+2です。Cuは0から+2に増加=酸化されています。
  14. 394難易度 ★★☆☆☆

    酸化剤とはどのような物質ですか?

    正解:自身が還元される(電子を受け取る)物質
    解説:酸化剤は反応相手を酸化する(電子を奪う)物質で、自身は電子を受け取って還元されます。過マンガン酸カリウム(KMnO₄)や過酸化水素(H₂O₂)が代表的な酸化剤です。
  15. 395難易度 ★★☆☆☆

    触媒について正しい説明はどれですか?

    正解:反応の活性化エネルギーを下げ、反応速度を速める
    解説:触媒は活性化エネルギーを下げることで反応速度を速めますが、反応熱(エンタルピー変化)は変化しません。また触媒は反応後に再生されて繰り返し使用できます。
  16. 396難易度 ★★★☆☆

    工業的なアンモニア合成(ハーバー・ボッシュ法)で使用される触媒はどれですか?

    正解:鉄(Fe)
    解説:ハーバー・ボッシュ法(N₂+3H₂⇌2NH₃)では鉄(Fe)を主体とする触媒(促進剤としてAl₂O₃やK₂Oを添加)が使われます。白金は硫酸製造の接触法、V₂O₅はSO₂酸化の触媒です。
  17. 397難易度 ★★☆☆☆

    化学反応の速度を上げる方法として適切でないものはどれですか?

    正解:圧力を下げる(気体反応では)
    解説:温度・濃度・触媒の使用はすべて反応速度を上げます。気体反応では圧力を上げると濃度が増えて速度が上がりますが、圧力を下げると逆に遅くなります。
  18. 398難易度 ★★☆☆☆

    過酸化水素(H₂O₂)の分解反応(2H₂O₂ → 2H₂O + O₂)において、酸化マンガン(MnO₂)を加えるとどうなりますか?

    正解:反応速度が上がる(触媒作用)
    解説:MnO₂はH₂O₂の分解反応における触媒で、活性化エネルギーを下げることで分解速度を大幅に上げます。反応後もMnO₂自身は変化しません。
  19. 399難易度 ★★☆☆☆

    酵素が化学反応の触媒として働く際の特徴として正しいものはどれですか?

    正解:特定の基質(反応物)にのみ作用する基質特異性がある
    解説:酵素はタンパク質からなる生体触媒で、特定の形の基質にのみ結合する「基質特異性」(鍵と鍵穴モデル)があります。また最適温度があり、高温で変性すると活性を失います。
  20. 400難易度 ★★☆☆☆

    アレニウスの酸の定義として正しいものはどれですか?

    正解:水溶液中でH⁺(水素イオン)を生じる物質
    解説:アレニウス(1884年)の定義では、酸とは水溶液中でH⁺(水素イオン)を放出する物質です。例:HCl → H⁺ + Cl⁻。対応してアレニウスの塩基はOH⁻を放出する物質です。

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