物質の状態と気体（知識）の問題

純物質の状態図（温度を横軸、圧力を縦軸にとり、固体・液体・気体のどの状態が安定かを示した図）では、液体と気体の境界を表す蒸気圧曲線は、高温・高圧側のある点で途切れている。この点の温度・圧力より高い温度・圧力では、液体と気体の区別がつかなくなる。

蒸気圧曲線の高温・高圧側の端にあたるこの点を何というか。漢字で答えよ。

同じ温度・同じ圧力のもとで、水素と塩素を反応させて塩化水素をつくると、反応する水素・塩素と生成する塩化水素の体積の比は $1:1:2$ という簡単な整数比になる。このような体積の関係は、「同温・同圧のもとでは、同じ体積の気体には、気体の種類によらず同じ数の分子が含まれる」と考え、さらに水素や塩素が 2 個の原子が結びついた分子からなるとすることで説明できる。

また、この考え方から、同温・同圧で一定物質量の気体が占める体積は気体の種類によらないことが導かれ、気体の状態方程式 $PV=nRT$ の気体定数 $R$ が気体の種類によらない定数になることの根拠にもなっている。

本文中の「 」内の内容を表す法則を何というか。

アンモニア、二酸化炭素、ヘリウム、水蒸気の 4 種類の気体を、それぞれ別の容器に入れ、どれも温度 $400\text{K}$、圧力 $1.0\times 10^5\text{Pa}$ に保った。この条件では、4 種類とも液体を生じずに気体として存在している。この 4 種類のうちで理想気体に最も近いふるまいをする気体と、その理由の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　アンモニア：分子量が小さく、分子間に水素結合がはたらくから。
• イ　二酸化炭素：無極性分子なので、分子間に分子間力がまったくはたらかないから。
• ウ　ヘリウム：粒子自身の大きさが小さく、粒子間にはたらく分子間力もきわめて弱いから。
• エ　水蒸気：分子量が 4 種類の中で 2 番目に小さく、分子が軽いから。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エのうちから 1 つ選べ。

実際に存在する気体（実在気体）は、気体の状態方程式に完全には従わず、理想気体からずれた性質を示す。

同じ温度・圧力で、ヘリウムとアンモニアを比べると、アンモニアのほうが理想気体からのずれが大きい。これは、アンモニア分子が極性分子であり、（　a　）が強いためである。

また、同じ気体でも、圧力を非常に高くして気体を圧縮すると、気体全体の体積に対して（　b　）が占める割合が大きくなり、これを無視できなくなるため、理想気体からのずれが大きくなる。

実在気体と理想気体の違いについて述べた次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜エから 1 つ選べ。

実在気体では、温度が [ a ] ほど分子の熱運動が穏やかになり、分子間力の影響を受けやすくなるため、理想気体からのずれが大きくなる。また、圧力が高いほど分子どうしが接近し、気体の体積に占める [ b ] の割合が大きくなるため、やはり理想気体からのずれが大きくなる。