共通テスト(理科) 過去問
令和7年度(2025年度)追・再試験
問20 (化学基礎(第1問) 問5)
問題文
分子からなる純物質Xは、1.013✕105Paのもとで温度に依存して固体、液体、気体の異なった状態をとることができる。この圧力のもとでのXに関する記述として誤りを含むものはどれか。最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。
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問題
共通テスト(理科)試験 令和7年度(2025年度)追・再試験 問20(化学基礎(第1問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)
分子からなる純物質Xは、1.013✕105Paのもとで温度に依存して固体、液体、気体の異なった状態をとることができる。この圧力のもとでのXに関する記述として誤りを含むものはどれか。最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。
- 高温になるほど、分子の熱運動は激しくなる。
- 固体を加熱して液体になり始めると、固体がすべて液体になるまで温度は変化しない。
- 液体と気体のいずれの状態になるかは、熱運動で分子が散らばろうとする傾向と、分子間力で分子どうしがまとまろうとする傾向のどちらがより強いかで決まる。
- 蓋(ふた)のない容器に入れた液体を加熱すると、沸点に到達したときに初めて蒸発が始まる。
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この過去問の解説 (3件)
01
この問題では、物質の状態変化について問われています。
固体・液体・気体では、分子の動きや分子同士の距離が異なります。
・固体:分子はある程度決まった位置に集まり、その場で振動している。
・液体:分子は互いに近い状態だが、位置を変えながら動いている。
・気体:分子が大きく離れ、容器の中を自由に動き回っている。
そして、温度が高くなるほど、分子の熱運動は激しくなります。
温度が高くなるほど、物質を構成する分子の熱運動は激しくなります。
・温度が低い→分子の動きが小さい
・温度が高い→分子の動きが大きい
よって、この選択肢は適当と言えます。
固体を加熱すると、やがて融解が始まります。
この時、加えた熱は主に「個体を液体へ変化させる」ために使われるため、固体がすべて液体になるまで温度は一定に保たれます。
例えば、氷を加熱すると、
氷の温度が上がる→0℃に到達する→氷が溶け始める→氷が全部溶けるまで、基本的に0℃のまま
という流れになります。
よって、この選択肢は適当と言えます。
分子には、熱運動によって動き回り、散らばろうとする傾向があります。
一方で、分子間力によって、分子同士が引き合い、まとまろうとする傾向もあります。
この2つの力関係によって、液体になるか、気体になるかが決まります。
・熱運動が強い→分子が散らばる→気体になりやすい
・分子間力の影響が強い→分子がまとまる→液体になりやすい
となります。
したがって、この選択肢は適当と言えます。
この選択肢では、「蒸発」と「沸騰」を区別することが大切です。
・蒸発→液体の表面から分子が飛び出して気体になる現象。
沸点より低い温度でも起こります。
つまり、液体を加熱する→沸点に到達する前から蒸発は起こっている。
・沸騰→液体の内部でも気体が発生し、液体全体から激しく気体が出てくる現象。
一定の条件で沸点に達すると起こります。
したがって、文中の「沸点に到達したときに初めて蒸発が始まる」という点が誤りとなります。蒸発は、沸点より低くても起こるので、この選択肢は不適当と言えます。
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02
物質の状態変化に関する問題です。
これは正しいです。
物質に熱を加えると、分子の熱運動は激しくなります。
これは正しいです。
固体を加熱して融点に達すると、液体になるまで温度は上がりません。
これは正しいです。
液体では分子同士は分子間力でお互いを引き付けあい、熱を加えると、分子の運動エネルギーが大きくなり、分子間力を上回るって気体となります。
これは誤りです。
沸騰(ふっとう)は沸点で起こりますが、蒸発は、液体表面の比較的分子間力の小さい分子が気体となることであり、沸点に達しなくても起こります。
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03
物質の状態変化に関する問題です。
正しい
分子の熱運動は高温になるほど激しくなります。
正しい
すべての固体を融解させるためには、熱エネルギーを加え続ける必要があり、この時は温度変化しません。
正しい
熱運動>>分子間力の時は気体になり、この反対の傾向の場合は液体や固体になります。
誤り
蒸発は沸点以下のあらゆる温度で起こります。
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