大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）追・再試験
問90 (化学（第2問） 問2)
問題文
次の問いに答えよ。
自動車等に用いられる鉛蓄電池は、負極活物質に鉛Pb、正極活物質に酸化鉛（Ⅳ）PbO2、電解液として希硫酸を用いる。鉛蓄電池の充電と放電における反応をまとめると次の式（1）で表され、電極の質量が変化するとともに硫酸H2SO4の濃度が変化する。
濃度3.00mol／Lの硫酸100mLを用いた鉛蓄電池を外部回路に接続し、しばらく放電させたところ、硫酸の濃度が2.00mol／Lに低下した。このとき、外部回路に流れた電気量は何Cか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、ファラデー定数は9.65✕104C／molとし、電極で生じた電子はすべて外部回路を流れたものとする。また、電極での反応による電解液の体積変化は無視できるものとする。
自動車等に用いられる鉛蓄電池は、負極活物質に鉛Pb、正極活物質に酸化鉛（Ⅳ）PbO2、電解液として希硫酸を用いる。鉛蓄電池の充電と放電における反応をまとめると次の式（1）で表され、電極の質量が変化するとともに硫酸H2SO4の濃度が変化する。
濃度3.00mol／Lの硫酸100mLを用いた鉛蓄電池を外部回路に接続し、しばらく放電させたところ、硫酸の濃度が2.00mol／Lに低下した。このとき、外部回路に流れた電気量は何Cか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、ファラデー定数は9.65✕104C／molとし、電極で生じた電子はすべて外部回路を流れたものとする。また、電極での反応による電解液の体積変化は無視できるものとする。
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問題
大学入学共通テスト（理科）試験 令和5年度（2023年度）追・再試験 問90（化学（第2問） 問2） （訂正依頼・報告はこちら）
次の問いに答えよ。
自動車等に用いられる鉛蓄電池は、負極活物質に鉛Pb、正極活物質に酸化鉛（Ⅳ）PbO2、電解液として希硫酸を用いる。鉛蓄電池の充電と放電における反応をまとめると次の式（1）で表され、電極の質量が変化するとともに硫酸H2SO4の濃度が変化する。
濃度3.00mol／Lの硫酸100mLを用いた鉛蓄電池を外部回路に接続し、しばらく放電させたところ、硫酸の濃度が2.00mol／Lに低下した。このとき、外部回路に流れた電気量は何Cか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、ファラデー定数は9.65✕104C／molとし、電極で生じた電子はすべて外部回路を流れたものとする。また、電極での反応による電解液の体積変化は無視できるものとする。
自動車等に用いられる鉛蓄電池は、負極活物質に鉛Pb、正極活物質に酸化鉛（Ⅳ）PbO2、電解液として希硫酸を用いる。鉛蓄電池の充電と放電における反応をまとめると次の式（1）で表され、電極の質量が変化するとともに硫酸H2SO4の濃度が変化する。
濃度3.00mol／Lの硫酸100mLを用いた鉛蓄電池を外部回路に接続し、しばらく放電させたところ、硫酸の濃度が2.00mol／Lに低下した。このとき、外部回路に流れた電気量は何Cか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、ファラデー定数は9.65✕104C／molとし、電極で生じた電子はすべて外部回路を流れたものとする。また、電極での反応による電解液の体積変化は無視できるものとする。
- 9.65✕101
- 1.93✕102
- 2.90✕102
- 9.65✕103
- 1.93✕104
- 2.90✕104
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この過去問の解説 （1件）
01
電池の電気量計算が問われています。
反応したH2SO4の物質量は、
(3.00 X 0.100 - 2.00 X 0.100) = 0.100 mol
です。
反応式(1)を分解すると、
負極：Pb＋SO42- → PbSO4 ＋2e-
正極：PbO2 + 4H+ + SO42- ＋2e- → PbSO4 + 2H2O
なので、2 molのH2SO4で2 molのe-が流れます。
よって、
0.100 X 2/2 X 9.65✕104 = 9.65✕103
となります。
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