平成29年度（2017年）過去問一覧

問1 有機化学及び燃料 S N 2反応に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問2 有機化学及び燃料 エタン、エチレン、及びベンゼン中の炭素-炭素結合の長さの順序として、最も適切なものはどれか。 → 問3 有機化学及び燃料 イソプロピルベンゼン（クメン）を原料とするクメン法は、ある化合物の工業的製法として知られている。この化合物として最も適切なものはどれか。 → 問4 有機化学及び燃料 テルベノイドに関する次の記述のうち、【 】に入る語句の組み合わせとして、最も適切なものはどれか。 植物から得られる精油は主にテルペノイドと呼ばれる化合物の混合物からなっている。この油から単離される化合物は炭素数5個の【 A 】が構成単位となっている。【 B 】は精油の中から大量に見つかった一群の炭素数【 C 】の炭化水素化合物の名称である。テルペノイドは、分子中にカルボニル基やヒドロキシ基などの官能基を持つ誘導体も含む総称である。 テルペノイドは生体内で重要な役割を果たしているものが多い。例えば、β－カロテン（β－カロチンともいう）は、植物の持つ【 D 】色素でビタミンAの生物学的前駆体であり、分解生成物レチノールは生体内で【 E 】に関する重要な役割を果たす物質11－ cis －レチナールに誘導される。 → 問5 有機化学及び燃料 アセタールとチオアセタールに関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問6 有機化学及び燃料 カルボン酸誘導体の反応に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問7 有機化学及び燃料 次の4つの化合物（A）～（D）のうち、キラル中心がS配置の化合物の組合せとして、最も適切なものはどれか。 → 問8 有機化学及び燃料 2015年の統計に基づく世界の再生可能エネルギーの動向に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問9 有機化学及び燃料 石油の物性に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問10 有機化学及び燃料 石油精製で利用される流動接触分解（FCC）装置に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問11 有機化学及び燃料 石油製品に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問12 有機化学及び燃料 潤滑油に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問13 有機化学及び燃料 石炭に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。なお、数値は2014年度統計によるものとする。 → 問14 高分子化学 次の試薬を用いた重縮合・重付加のうち、ポリウレタンが得られるものとポリイミドが得られるものの組合せとして、最も適切なものはどれか。 → 問15 高分子化学 次の記述の、【 】に入る語句の組合せとして、最も適切なものはどれか。 ゴムノキの樹皮を傷つけると【 A 】と呼ばれる白い粘性の樹液がしみ出してくる。これにギ酸や酢酸を加えると【 B 】し、沈殿させたものが生ゴム（天然ゴム）である。生ゴムの主成分はポリイソプレンであるが、弾性に乏しく実用にならない。そこで生ゴムをローラーでよく【 C 】した後、硫黄を5～8%加え140℃に加熱するとゴムは大きな弾性を示し機械的強度も向上する。これを【 D 】という。また、生ゴムを乾留（空気を遮断して加熱）すると分解してイソプレンが生成する。イソプレンに n －ブチルリチウムを加えてヘプタン中でアニオン重合すると【 E 】が主体のポリイソプレンが得られる。これを【 D 】すると弾性のあるゴムが得られる。 → 問16 高分子化学 環状モノマーの開環重合に関する次の記述のうち、不適切なものの組合せはどれか。 (A) ε －カプロラクタムを開環重合するとポリエステルが得られる。 (B) ε －カプロラクトンを開環重合するとナイロンが得られる。 (C) エピクロロヒドリンを開環重合するとポリエーテルが得られる。 (D) ラクチドを開環重合するとポリ乳酸が得られる。 (E) トリオキサンを開環重合するとポリオキシメチレンが得られる。 → 問17 高分子化学 2官能性のモノマーが次々に連結することで高分子が生成する反応を逐次重合という。例えば、ジカルボン酸とジオールからポリエステルが得られる重縮合は典型的な逐次重合である。次のグラフのうち、逐次重合により生成するポリマーの分子量、分子数と反応率の関係を表すものとして、最も適切なものはどれか。 ただし、実践が分子量、破線が分子数を表す。 → 問18 高分子化学 高分子の構造に関する次の記述の下線部のうち、最も不適切なものはどれか。 1 熱可塑性高分子は高温では融液の状態を示す 。このうち、 2 ポリエチレンのような結晶性高分子の融液の温度を下げていくと、融点で結晶化を伴いながら固体となる 。しかし、全ての領域で結晶化するわけではなく、 3 分子鎖が無秩序に存在する非晶領域がある 。この段階では一部の高分子鎖は運動可能であるが、さらに温度が下がると、高分子鎖の運動が凍結された状態になる。この高分子鎖の運動が凍結される温度をガラス転移温度といい、この温度付近では線膨張率、比熱容量、比体積、屈折率などの温度依存性が変化する。 4 ガラス転移は熱力学的な相転移の一種であり 、その温度は高分子の繰返し単位の化学構造の影響を受ける。例えば、比較的柔軟な主鎖を持つポリエチレンのガラス転移温度は0℃以下の低い値であるが、ポリカーボネートのように芳香環などが導入され、 5 主鎖が剛直になると高分子のガラス転移温度は上昇する 。 → 問19 高分子化学 エンジニアリングプラスチック（通称、エンプラ）は、耐熱性や機械的強度に優れた高分子である。次の高分子のうち、エンプラとして分類するのに最も不適切なものはどれか。 → 問20 無機化学及びセラミックス 水溶液電解で析出させることが困難な金属は融解塩（溶融塩）電解が行われるが。融解塩（溶融塩）電解を利用して工業生産されている金属の組合せとして、最も適切なものはどれか。 → 問21 無機化学及びセラミックス ガラスに関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問22 無機化学及びセラミックス 無機物質は多くの技術分野で用いられている。無機物質とその応用の組合せとして、最も不適切なものはどれか。 → 問23 無機化学及びセラミックス 周期表第14族の元素（C、Si、Ge、Sn、Pb）に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問24 無機化学及びセラミックス 金属やその結晶に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問25 無機化学及びセラミックス 次の各製品と製造法の組合せとして、最も不適切なものはどれか。 → 問26 無機化学及びセラミックス レーザーに関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問27 化学プロセス 気体の性質と蒸発潜熱に関する記述のうち、最も適切なものどれか。 → 問28 化学プロセス ある燃料油の組成は炭素90 wt%、水素10 wt%である。この燃料油に理論空気量の1.5倍の空気を供給し完全燃焼させたとき、水蒸気を除く燃焼ガス中の窒素濃度に最も近い値はどれか。燃焼ガスは0℃、100 kPaの条件下にあり、反応は次式による。 ただし、空気中の酸素濃度、窒素濃度はそれぞれ21.0 vol%、79.0 vol%とし、各元素の原子量は、H=1、C=12、O=16とする。 → 問29 化学プロセス 一般に高分子の数平均分子量M n は、次のように定義される。 ここで、M N は重合度Nの高分子（N量体）の分子量、n N は系に含まれるN量体の物質量［mol］、w N は分子量M N を持つ分子の質量である。分子量1万、5万、10万の高分子をそれぞれ、10g、40g、50g混合したとき、この混合物の数平均分子量は、次のうちどの範囲にあるか。 → 問30 化学プロセス 15wt%の食塩水の1気圧における沸点について、最も近い温度はどれか。 ただし、食塩は水溶液中で100%解離するものとし、イオン化されたNa及びClは非揮発性とする。 NaCl→Na + +Cl – また、水の気液平衡係数K H2O は次式で表されるとする。ここで、p* H2O は水の蒸気圧、Pは全圧とする。 K H2O =p* H2O / P NaCl及びH 2 Oの分子量はそれぞれ、58.5、18.0とする。また、水の蒸気圧は以下を参照のこと。 温度（℃） 100 101 102 103 104 105 106 蒸気圧（MPa） 0.1000 0.1036 0.1074 0.1112 0.1152 0.1192 0.1234 → 問31 化学プロセス 温度が一定に保たれた回分反応装置でA→Bの反応を行った。反応速度はA成分濃度の2乗に比例する。反応を開始してから1時間後に反応率が50%になった。反応率が75%となるのは、反応を開始してから何時間後か最も近いものはどれか。 → 問32 化学プロセス 95℃、1 atm（0.1013 MPa）において、ベンゼンとトルエンの混合物が気液平衡の状態になっている。ベンゼンの液相中のモル分率に最も近い値はどれか。 ただし、この系の気液平衡は以下のラウールの法則に従うものとし、95℃のベンゼン、トルエンの蒸気圧はそれぞれ、1,177 mmHg（0.1569 MPa）、477 mmHg（0.0636 MPa）とする。 ラウールの法則：Py i ＝p i x i P：平衡圧（全圧） x i 、y i ：成分iの液相、気相中のモル分率 p i ：平衡温度における成分iの蒸気圧 → 問33 化学プロセス 内径19.8mm×外径22.2mmの内管を設置した二重管型熱交換器において、環状部に150℃の熱媒油を流量1.0［kg・s -1 ］で流し、内管部を流量0.5［kg・s -1 ］で流れる水を90℃から120℃まで温めたい。流体を向流で流した場合に必要な伝熱管長さは、次の値のうち最も近いものはどれか。 ただし、熱媒油と水の比熱はそれぞれ2.1［kJ・kg -1 ・K -1 ］及び4.2［kJ・kg -1 ・K -1 ］で、外径基準の総括伝熱係数はU=540［W・m -2 ・K -1 ］とする。また、熱交換器内部の流体温度差平均値ΔTmは両端の流体温度差ΔT1とΔT2の相加平均として算出してよい。 → 問34 化学プロセス 水84 molに成分A 16 molを溶解した水溶液に、純粋なトルエン84 molを加え、容器の中で撹拌し、静置したところ、2液相に分離した。上層の成分Aの量として、最も近い値はどれか。相互溶解度は非常に小さいので、ここでは、相互溶解度をゼロとして算出してよい。液液平衡のデータを下表に示す。 → 問35 化学プロセス バルブを介して遮断されている2基の密閉したタンクがある。Aに示した10 m 3 のタンクには1 MPaの窒素ガスが充填されており、Bタンクの容量も10 m 3 であり、0.1 MPaの窒素ガスが充填されている。温度はともに25℃である。遮断しているバルブを時間をかけて開け、2基のタンク内の圧力が均一で平衡となったときのBタンクの温度に最も近い値はどれか。 ただし、窒素ガスは理想気体とし、外部からの入熱は無視する。また、定圧比熱Cp、定容比熱Cvとして、Cp/Cv=1.4とする。 →