令和元年度（再試験）（2019-2年）過去問一覧

問1 有機化学及び燃料 アルコールの酸化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 p －メチル安息香酸の臭素化反応で生成する化合物に関する次の記述の、【 】に入る語句の組合せとして、最も適切なものはどれか。 この臭素化反応は芳香族化合物でよく見られる芳香族【 a 】置換反応である。芳香環はアルケンに比べて【 a 】試薬に対する反応性が乏しいのでFeBr 3 のような【 b 】触媒が必要である。この触媒はBr 2 を分極させてベンゼン環との反応性を向上させる。ベンゼン環上の2つの置換基のうち、カルボキシ基－COOHは【 c 】配向性でメチル基は【 d 】配向性である。したがって反応の生成物は【 e 】と予測することができる。 → 問3 有機化学及び燃料 下記の人名反応について、反応式が誤っているものはどれか。 → 問4 有機化学及び燃料 Diels-Alder付加開化反応に関する次の記述のうち、最も正しいものはどれか。 → 問5 有機化学及び燃料 キラル中心における分子の立体配置を表示する際にCahn-Ingold-Prelog則に基づく優先順位が用いられる。下記に示した各組の置換基が、優先順位通り正しい順番になっているものはどれか（優先順位は左側ほど高い）。 → 問6 有機化学及び燃料 次の化合物のうち、芳香族性を持たないものはどれか。 → 問7 有機化学及び燃料 核磁気共鳴（NMR）に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。 → 問8 有機化学及び燃料 LPガス（液化石油ガス）に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。（統計資料は、エネルギー白書 平成30年版に基づく） → 問9 有機化学及び燃料 次のうち、炭化水素化合物の常圧における沸点の高低関係として、最も不適切なものはどれか。 → 問10 有機化学及び燃料 石油の精製プロセ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11 有機化学及び燃料 ジェット燃料油（航空タービン燃料油）に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問12 有機化学及び燃料 潤滑油の基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。 → 問14 高分子化学 次の試薬を用いた重付加あるいは重縮合により、ポリウレタンが得られるものとポリエステル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 次のゴムの名称と、その代表的な化学構造式との組合せとして、最も適切なものはどれか。 → 問16 高分子化学 次の高分子のうち、生分解性が最も乏しいものはどれか。 → 問17 高分子化学 以下の図はイソプレンを重合して得られるポリイソプレンの分子構造を表している。このうち、分子鎖が動きやすい状態にあり、良好なゴム弾性を示すものはどれか。 → 問18 高分子化学 ラジカル重合の素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19 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。 高分子を十分高温にすると融液と呼ばれる液体になり、粘度は高いが流動する。これを冷却すると固体になる。このとき、分子鎖が折りたたまって厚さ約10ナノメートルの板状の積層構造を形成することがある。これが高分子の結晶で、結晶を形成する高分子を【 ア 】という。一方、特に規則的な形態を示さないまま固体になる高分子は【 イ 】という。【 イ 】が冷却されて固体になる現象が【 ウ 】である。融液や非晶の高分子鎖は伸びきっているわけではなく、曲がって不規則な形をしている。このような分子鎖を【 エ 】状の鎖という。【 ア 】では板状の結晶である【 オ 】が生成し、それらの間には非晶の分子鎖が存在するので、高分子は100%が結晶化することはない。非晶部では高分子鎖が融液と同程度に動きやすく柔軟性を保っている。 → 問20 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。 【 ア 】で区切られた2つの部屋の左側に純溶媒を、右側に質量濃度Cの高分子の溶液を入れる。この系が平面状態にあるとき、左側の圧力をp、右側の圧力をp＋πとすると、πを【 イ 】といい、無限希釈状態（C→0）で次式が成り立つ。 π＝RTC／M ここでR、Tはそれぞれ気体定数、絶対温度であり、Mは高分子の場合、【 ウ 】である。この式は【 エ 】と呼ばれる。一方、Cが有限濃度である場合は π／RTC＝1／M＋AC＋… のように近似することができ、この式の比例定数を【 オ 】という。 → 問21 無機化学及びセラミックス 金属酸化物には酸性酸化物、塩基性酸化物、及び両性酸化物がある。次のうち、両性酸化物の組合せとして、最も適切なものはどれか。 （A）Al 2 O 3 （B）SeO 3 （C）CaO（D）Na 2 O（E）SnO 2 → 問22 無機化学及びセラミックス ペロブスカイト型構造とその関連物質に関する次の記述のうち、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 次の各無機物質とその製造法として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 a～eの記述において、【 】内の語句A、Bから適切なものを選び、それらの組合せとして、最も適切なものはどれか。 【A：α－アルミナ、B：β－アルミナ】はナトリウム硫黄二次電池の電解質に用いられる。 酸化亜鉛はセンサやバリスタだけでなく、【A：白色、B：黒色】顔料として用いられる。 黒鉛は中性子に対する散乱断面積が【A：小さい、B：大きい】ため、原子炉の減速材に用いられる。 【A：TiO 2 、B：Ti】は光触媒作用を利用して環境汚染物質の分解、殺菌などに用いられる。 【A：CaSO 4 、B：CaSO 4 ・H 2 O】はポルトランドセメントの凝結遅延剤として用いられる。 → 問25 無機化学及びセラミックス 端成分がA及びBからなる2成分系状態図に関する次のa～eの記述のうち、不適切なものの組合せはどれか。 (A) 領域Ⅲの構成相はA 2 Bと液相である。 (B) 組成Mの液相を温度T n まで冷却したときの固相と液相の量比は\( \overline{AM}\)：\(\overline{MN} \)である。ここで、\( \overline{XY}\)は組成XとYを結ぶ線分の長さを示す。 (C) q点は共晶点。T q は共晶温度と呼ばれる。 (D) A 2 B化合物は加熱すると、固相のまま成分AとQに分解する。 (E) P組成の融液を温度T p よりわずかに低温で保持し、種子結晶を浸すことで、A 2 B単結晶が育成できる。 → 問26 無機化学及びセラミックス 次の記述の下線部（A）～（E）に関して、不適切なものの組合せはどれか。 （A） X線の物体への透過力は波長が短いほど大きい 。また、（B） 物体の構成元素の原子番号が大きいほど、物体が薄いほどよく透過する 。この透過力の違いを利用して物体の内部構造を観察する方法をX線透過法と呼ぶ。X線を（C） 物体に照射するとその構成元素に特有な波長を持つ特性X線（二次X線）が発生する 。この（D） 特性X線を分光分析することで構成元素を知る方法を発光分光分析法 と呼ぶ。X線は物体を構成する原子により散乱される。物体を構成する原子が規則正しく並んでいて。（E） 各原子によって散乱されるX線の位相がそろって互いに強めあう場合に、結晶構造を反映した回折線が観察される 。これを利用して結晶構造や結晶の単位格子の大きさを知る方法をX線回折法と呼ぶ。 → 問27 無機化学及びセラミックス 無機結晶物質の欠陥における次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問28 化学プロセス 二成分系（溶媒と溶質）溶液の蒸気圧に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問29 化学プロセス 図1、図2に示す反応器に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。これらの反応器で生じるA→Bの反応は、発熱的に進行する液相均一反応であり、反応速度は成分Aの濃度の一次として、次式のように表される。 反応式：A→B（発熱反応） 反応速度r＝dC A /dθ＝-kC A C A ：成分Aの濃度、k：反応速度定数、t：反応時間 → 問30 化学プロセス プロパンを空気比1.2として二段燃焼で一次空気量70%であるとき、一次空気量（m 3 N ／m 3 N ）に最も近い値はどれか。反応は次の式による。 C 3 H 8 ＋5O 2 →3CO 2 ＋4H 2 O 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%とする。 → 問31 化学プロセス 合成燃料であるジメチルエーテル（CH 3 OCH 3 ）には、次式に示すようにメタノール（CH 3 OH）を脱水して製造する方法がある。 2CH 3 OH（l）→ CH 3 OCH 3 （g）+H 2 O（l） ΔH=x kJ/mol－CH 3 OCH 3 （g） ここで用いる反応熱（ΔH）は、発熱はマイナス、吸熱はプラスで表記する。また、（g）、（l）はそれぞれ気体状態並びに液体状態を表す。 この反応熱（ΔH）の値を標準生成エンタルピー及び標準燃焼エンタルピーを用いて計算し、反応熱に最も近い値を示すものは1～5のうちどれか。 ただし、標準生成エンタルピーは、 二酸化炭素（g）：-393.5 kJ/mol 水（l）：-285.8 kJ/mol メタノール（l）：-238.6 kJ/molであり、 標準燃焼エンタルピーは、 ジメチルエーテル（g）：-1,460.3kJ/molである。 → 問32 化学プロセス 気温36.0℃、水蒸気分圧p［kPa］の空気中の水滴温度（湿球温度）がT a ＝29.0℃であった。水滴表面の水蒸気分圧p a は水滴湿度の飽和蒸気圧であり、p s ＝3.95 kPaである。また36.0℃での飽和水蒸気圧はp*＝5.92 kPaである。 空気から水滴表面への顕熱移動速度q s ［W/m 2 ］は次式で求められる。 q s ＝h（T－T s ） （h＝13.2 W／（m 2 K）：伝熱係数） 一方、水蒸気分圧差を推進力とする水の蒸発速度N［mol／（m 2 s）］は次式である。 N＝k（p s －p） （k＝0.0056 mol／（m 2 s kPa）：物質移動係数） これより水滴表面での潜熱移動速度q l ［W/m 2 ］は次式である。 q l ＝Δ ν H×N （Δ ν H＝43720 J/mol：水の蒸発潜熱） 顕熱移動と潜熱移動が等しいこと（q s ＝q l ）から空気中の水蒸気分圧pが求められる。以上よりこの空気の相対湿度（=100×(p/p*)）として最も近い値はどれか。 → 問33 化学プロセス 水100 molに成分A 20 molを溶解した水溶液に、純粋なトルエン100 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、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34 化学プロセス 大気開放タンクに一定深さh＝0.34 mで水が入っている。タンク底に長さL＝1 m、管内径D＝3 mmの円管を水平に接続し、大気中に水を流出させたとき、管内の平均流速u［m/s］として最も近い値はどれか？管入口出口間の圧力損失は、ΔP=4f (ρu 2 /2)(L/D)で計算され、これがタンク底の静水圧に等しい。ただし、管摩擦係数f＝0.005、水の密度ρ＝1,000 kg/m 3 、重力加速度g＝9.8 m 2 /sとする。 → 問35 化学プロセス ゴム製水風船に炎をあてても、短時間では風船は破れない。この現象を「気相（燃焼ガス）境膜－ゴム製の壁－液相（水）境膜」とした、「固体壁を通しての2流体間の対流伝熱」のモデルで解け。その結果、風船外側表面温度T 1 として最も近い値はどれか。ただし、水の温度T 3 ＝20℃、水側の伝熱係数h 3 ＝1000 W／（m 2 K）、風船ゴムの厚さδ＝200 μm、風船ゴムの熱伝導率λ＝0.13 W／（m K）、燃焼ガス温度T 0 ＝800℃、燃焼ガス側の伝熱係数h 0 ＝5.0 W／（m 2 K）とする。 →