共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問92 (化学（第1問） 問3)
問題文
次の問いに答えよ。
図2のアに示すように、ピストンの付いた密閉容器に、温度Tにおける飽和蒸気圧がP0の揮発性の純物質の液体のみを空気を含まないように入れ、容器内の温度をTに保ったまま、以下の一連の操作を行う。
密閉容器のピストンをゆっくりと引き上げると、密閉容器内の液体が蒸発し、液体と気体が共存する。ピストンを引き上げ続けると、図2のイに示すように、気体の体積がV0になったときに、すべての液体が気体になる。さらに、図2のウに示すように、気体の体積が4V0になるまでピストンを引き上げる。
この一連の操作で予想される、気体の体積と圧力の関係を表すグラフとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
図2のアに示すように、ピストンの付いた密閉容器に、温度Tにおける飽和蒸気圧がP0の揮発性の純物質の液体のみを空気を含まないように入れ、容器内の温度をTに保ったまま、以下の一連の操作を行う。
密閉容器のピストンをゆっくりと引き上げると、密閉容器内の液体が蒸発し、液体と気体が共存する。ピストンを引き上げ続けると、図2のイに示すように、気体の体積がV0になったときに、すべての液体が気体になる。さらに、図2のウに示すように、気体の体積が4V0になるまでピストンを引き上げる。
この一連の操作で予想される、気体の体積と圧力の関係を表すグラフとして最も適当なものを、後の選択肢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92（化学（第1問） 問3） （訂正依頼・報告はこちら）
次の問いに答えよ。
図2のアに示すように、ピストンの付いた密閉容器に、温度Tにおける飽和蒸気圧がP0の揮発性の純物質の液体のみを空気を含まないように入れ、容器内の温度をTに保ったまま、以下の一連の操作を行う。
密閉容器のピストンをゆっくりと引き上げると、密閉容器内の液体が蒸発し、液体と気体が共存する。ピストンを引き上げ続けると、図2のイに示すように、気体の体積がV0になったときに、すべての液体が気体になる。さらに、図2のウに示すように、気体の体積が4V0になるまでピストンを引き上げる。
この一連の操作で予想される、気体の体積と圧力の関係を表すグラフとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
図2のアに示すように、ピストンの付いた密閉容器に、温度Tにおける飽和蒸気圧がP0の揮発性の純物質の液体のみを空気を含まないように入れ、容器内の温度をTに保ったまま、以下の一連の操作を行う。
密閉容器のピストンをゆっくりと引き上げると、密閉容器内の液体が蒸発し、液体と気体が共存する。ピストンを引き上げ続けると、図2のイに示すように、気体の体積がV0になったときに、すべての液体が気体になる。さらに、図2のウに示すように、気体の体積が4V0になるまでピストンを引き上げる。
この一連の操作で予想される、気体の体積と圧力の関係を表すグラフとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 （2件）
01
気体の体積V0になるまでは、密閉容器内の気体は徐々に液体から気体へと状態変化して圧力P0を保ちます。
密閉容器内の温度が一定である時、気体の状態方程式PV=nRTで表されるように、PVの関係式は反比例の関係になっています。（AB=定数のとき、AとBは反比例の関係）
そのため、気体の体積0からV0までは圧力P0で、V0から4V0までは反比例のグラフを選びます。
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02
温度をTに保ったまま、容器の体積を大きくさせます。
気体の体積がV0になったときに、すべての液体が気体となります。
よって、気体の体積がV0より小さいときは、気液平衡の状態なので、気体の圧力は飽和蒸気圧P0に等しくなります。
気体の体積をV0より大きくすると、ボイルの法則（PV＝一定）にしたがって、気体の圧力は曲線を描くように減少していきます。
そして気体の体積が4V0になったとき、圧力は1／4P0となります。
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