令和6年度（2024年）過去問一覧

問1 有機化学及び燃料 化学反応に関する次のA～Eの記述のうち、最も不適切なものの組合せはどれか。 (A) 1－ブロモ－2－フェニルエタンの塩基によるE2反応は、炭素－臭素結合の自発的開裂から始まる。 (B) 一般にキラルなハロゲン化アルキルを基質とするSN2反応は、第三級ハロゲン化アル キルよりも第二級の方が進行しやすく、ラセミ体の生成物を与える。 (C) Diels-Alder反応は典型的な [4+2] 環化付加反応である。 (D) アルドール反応は塩基触媒存在下の反応が一般的であるが、酸触媒でも進行する。 (E) α, β－不飽和カルボニル化合物はMichael付加反応の基質になりえる。 → 問2 有機化学及び燃料 分子の電子遷移過程の間で、各原子の位置が変化しないことを示す最も適切なものはどれか。 → 問3 有機化学及び燃料 次の化合物のうち、キラルな分子として、最も適切なものはどれか。 → 問4 有機化学及び燃料 Markovnikov則に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問5 有機化学及び燃料 赤外吸収スペクトル法での測定結果として得られるIRスペクトルに関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。 → 問6 有機化学及び燃料 m-ブロモクロロベンゼンをニトロ化した。主生成物として、最も生成量が多いものは、次のうちのどれか。 → 問7 有機化学及び燃料 有機化学では、種々の矢印を用いて反応や反応機構などを表す。次のA～Dの矢印の説明として、最も適切な組合わせはどれか。 → 問8 有機化学及び燃料 石油製品の多くは、脱硫工程を経て製品化される。脱硫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。 水素化脱硫法は、石油留分を高温、高圧、脱硫触媒存在下で【 A 】と反応させるもので、ガソリン留分から常圧残油までの各石油留分で行われる。 水素化脱硫法により、硫黄化合物は炭化水素と【 B 】に分解される。硫黄化合物には、メルカプタン（チオール）RSH、サルファイドRS n R'、チオフェン（環状ポリメチレン硫化物）などがあり、硫黄分を除去【 C 】ものから順に並べるとメルカプタン、サルファイド、チオフェンである。また高沸点になるほど脱硫されにくい化合物が【 D 】。 常圧残油の脱硫は、大きく分けて直接脱硫と間接脱硫がある。直接脱硫とは、残油中の硫黄分を直接脱硫する方法である。一方、間接脱硫とは減圧蒸留により、常圧残油から減圧軽油を分留し、減圧軽油だけを水素化脱硫した後、減圧残油と混合する方法である。直接脱硫に比べ、温度や圧力などの反応条件が【 E 】。 → 問9 有機化学及び燃料 我が国では石油からベンゼン、トルエンなどの芳香族が製造される。工業的な芳香族製造に関する次の記述の、 【 】に入る部分の組合せとして、最も適切なものはどれか。 石油から工業的に芳香族を製造するには、分解系と改質系の2つの原料がある。分解とは熱分解のことで、【 A 】を750～850℃の高温で分解しオレフィンを得るプロセスである。分解系はこのとき副生する、芳香族化合物を多く含む分解ガソリンを原料とする。 改質とはガソリンの【 B 】を向上させるという意味である。接触改質法は、白金又は白金レニウム二元触媒存在下で、パラフィンを【 C 】及び環化、ナフテンを【 C 】することで、芳香族を多く含む改質ガソリン（リフォーメート）を得るプロセスである。改質系はこの改質ガソリンを原料とする。 これらの原料から芳香族を取り出すには、【 D 】による溶剤抽出法が広く用いられている。塔で原料と【 D 】を向流接触させると、芳香族が【 D 】に抽出される。【 D 】と芳香族を分離した後、芳香族混合物から【 E 】により、ベンゼン、トルエンなどをそれぞれ分離し製品とする。 → 問10 有機化学及び燃料 再生可能エネルギ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11 有機化学及び燃料 地球温暖化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 化石燃料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 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14 有機化学及び燃料 我が国では、水素の輸送方法の1つである有機ハイドライド輸送の実証実験が進められている。有機ハイドライド輸送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。 有機ハイドライド輸送は、芳香族系有機化合物を水素キャリアとして用いているものである。液体状態に比べて体積は【 A 】程度となり、また液体化するためケミカルタンカーやケミカルローリーを用いることができる。 水素付加（水素化）は【 B 】反応であり、水素脱離（脱水素化）は【 C 】反応である。いくつかの系のうち、我が国では安全性や利便性などの点から【 D 】－【 E 】系の実用化が進められている。ともに汎用化学品であり、既存の社会インフラが利用可能であるためである。 水素製造地において、 【 E 】を水素化して【 D 】とし輸送する。需要地で【 D 】を脱水素化し、【 E 】は水素製造地に戻される。 → 問15 高分子化学 次の高分子材料に関するA～Eの記述のうち、最も不適切なものの組み合わせはどれか。 項目 化学式 特徴 A 耐候性に優れ、電気絶縁性と自己消火性があるため、電線被覆材料として利用されている。 B 透明性に優れ、水で膨潤する分子構造を持つため、ソフトコンタクトレンズの材料として用いられる。 C 酵素的又は非酵素的加水分解反応によりモノマー単位まで分解されるため、生分解性プラスチックとして知られている。 D フェノールとホルムアルデヒドから得られる熱硬化性樹脂であり、電気絶縁材料として利用されている。 E 水と強く相互作用するため、これを三次元的に架橋した材料は高吸水性高分子として利用されている。 → 問16 高分子化学 次の記述のうち、最も適切なものはどれか。 → 問17 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。 ブチルゴムはイソブテンと少量のイソプレンとの【 A 】共重合体により合成される。通常、【 A 】重合が進行しやすいモノマーは【 B 】基を有する化合物となる。また、イソプレンゴムは【 C 】重合や配位重合により合成される。【 C 】重合においては、【 D 】溶媒中で重合を行うことで、【 E 】構造に富んだポリイソプレンが得られる。 → 問18 高分子化学 下図は、典型的な連鎖重合、逐次重合、リビング重合においてモノマーの転化率と生成するポリマーの分子量との関係を示した模式図である。それぞれ、A、B、Cに対応する重合様式として、最も適切な組合せはどれか。 → 問19 高分子化学 次の5種類の分子量測定方法について、絶対法／相対法の分類と測定可能な平均分子量の組合せとして、最も適切なものはどれか。 → 問20 高分子化学 次のA～Eに示すエンジニアリングプラスチックの名称と、その代表的な化学構造式が正しいものの組み合わせとして最も適切なものはどれか。 項目 名称 化学構造式 A ポリアセタール B ポリフェニレンスルフィド C ポリフェニレンエーテル D ポリエーテルエーテルケトン E ポリイミド → 問21 高分子化学 次のA～Eの重合反応を形式に分類した場合、最も適切な組み合わせはどれか。 → 問22 無機化学及びセラミックス 無機イオン結晶に生成する欠陥の説明あるいは欠陥記号の組合せのうち、最も不適切なものはどれか。ここで、欠陥記号は、Kröger-Vinkによる表記法を用いるものとし、Mは金属を、Oは酸素を、Vは空孔を表し、有効電荷を表す記号として「*」や「'」を用いている。 → 問23 無機化学及びセラミックス 無機物質は多くの分野で用いられている。次の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24 無機化学及びセラミックス 電気絶縁性セラミックスの熱伝導に関する次のA～Eの記述のうち、最も適切なものの組合せはどれか。 (A) 熱伝導はフォノン（原子振動）が支配的な因子となる。 (B) 高温では熱伝導率が上昇する。 (C) 多孔質セラミックスでは、緻密なセラミックスに比べて熱伝導率が高い。 (D) 不純物元素を含むセラミックスは、純粋なセラミックスに比べて熱伝導率が低い。 (E) ガラスは同じ組成の結晶質セラミックスに比べて熱伝導率が高い。 → 問25 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26 無機化学及びセラミックス セラミックスの機械的性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27 無機化学及びセラミックス セラミックスの原材料調製に関する次の用語とその説明のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問28 化学プロセス 多孔性物質や多孔体に関する次の記述のうち、【 】に入る用語の組合せとして、最も適切なものはどれか。 2ナノメートル以下の細孔を【 A 】、2～50ナノメートルの細孔を【 B 】、50ナノメートル以上の細孔をマクロ孔という。単位質量当たりの総表面積を表す【 C 】や、細孔径とその割合を示す細孔径分布の評価には、【 D 】が用いられる。成形体及び焼結体中に気孔が占める体積分率を気孔率といい、気孔のうち、外部に通じている気孔を【 E 】、外気と通じていない気孔を【 F 】という。 → 問29 化学プロセス 流体または熱放射に関する次の式の名称と説明のうち、最も不適切なものはどれか。 → 問30 化学プロセス ラウールの法則によれば、希薄溶液の蒸気圧Pは、純溶媒の蒸気圧P 0 と溶媒のモル分率X 溶媒 との積で求められる。1気圧、室温における15wt%の食塩水の蒸気圧は、同じ温度の純水の蒸気圧の何倍になるか。最も近い値を答えよ。 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。水の分子量は18、ナトリウムと塩素の原子量は、それぞれ23と35.5である。 NaCl→Na + +Cl - → 問31 化学プロセス 室内空間容積6,000 m 3 の作業場がある。作業場内は、作業環境保護のため外気を送風量12,000 m 3 /hの換気扇で換気している。作業場には換気扇の他に循環風量8,000 m 3 /h、冷却能力20 kWh（一定値）のクーラーを設置している。外気温が30℃のとき室内温度として、最も近い値はどれか。 なお、室内空気は完全に混合されていて、室内外ともに圧力変動はないものとする。 また、空気比熱は1,010 J/(kg・℃)、空気密度は1.1 kg/m³、1 kWh=3.6×10 6 Jの一定値とする。 → 問32 化学プロセス 水100 molに成分Aを20 mol溶解した水溶液がある。これに、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。上層に含まれる成分Aの量として、最も近い値はどれか。水とトルエンの相互溶解度は無視できる。溶液平衡の実験データを下表に示す。 根の公式は次の通りである。 → 問33 化学プロセス 口径（内径）3.0 mmのノズルから噴水が20 mの高さに上がっている。 u：流速［m/s］ g：重力加速度 9.8m/s 2 z：位置［m］ p：圧力［Pa］ ρ：流体密度［kg/m 3 ］ を用いると、水の単位時間当たりの噴出量［L / 分］の最も近い値はどれか。 → 問34 化学プロセス 内径0.4 m、深さ0.4 mの円筒形の反応容器に原料を隙間なく充填し、側面から110℃で加熱している。反応容器内は十分に撹拌されているので、濃度は均一であり、温度は一様に30℃である。 総括伝熱係数（総括熱伝達係数）（U）が500 W / (m 2 K) であるとき、時間当たりの入熱量（kJ/h）は、次のどの値に最も近いか。ただし、1 W=1 J/sとする。 → 問35 化学プロセス 一次反応で崩壊するヨウ素131の半減期は、8日である。ヨウ素131に基づく放射能の量が、ある値から80日後に10,000 Bq（ベクレル）になった。放射能の量の初期値に最も近い値はどれか。ただし、Log 10 0.5＝-0.301である。 →