物質の状態と気体（知識）の問題

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。

気体分子は熱運動をしており、一定の温度のもとでも分子の速さはそろっていない。横軸に分子の速さ、縦軸にその速さをもつ分子の数の割合をとって表したグラフを、分子の速さの分布曲線とよぶ。気体分子の熱運動と速さの分布に関する記述として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。ただし、気体は理想気体とみなし、気体の物質量は一定とする。

• ア　温度を高くすると、分布曲線の山の位置は速さの大きい側へ移り、山の高さは高くなる。
• イ　温度を一定に保つと、個々の分子の速さは衝突によって変わるが、分布曲線の形は時間がたつにつれて速さの大きい側へ広がっていく。
• ウ　温度を高くすると、速さの大きい分子の割合が増えるので、分布曲線と横軸で囲まれた部分の面積は大きくなる。
• エ　同じ温度の水素と酸素では、水素のほうが分布曲線の山の位置が速さの大きい側にある。

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〜エから 1 つ選べ。

> 真空にした密閉容器に液体を入れて一定温度に保つと、はじめは液体の蒸発が進むが、やがて単位時間あたりに蒸発する分子の数と凝縮する分子の数が等しくなり、見かけ上、蒸発も凝縮も止まったような状態になる。この状態を（ a ）といい、このときの蒸気の圧力をその液体の蒸気圧（飽和蒸気圧）という。液体の温度を高くすると、蒸気圧は（ b ）なる。液体の蒸気圧が外圧と等しくなると、液体の表面だけでなく内部からも蒸発が起こるようになり、沸騰が始まる。

気体分子の熱運動と、分子の速さの分布（横軸に分子の速さ、縦軸にその速さをもつ分子の数の割合をとった分布曲線）に関する記述として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、気体はすべて理想気体とみなし、容器内の気体の物質量は変わらないものとする。

• ア　同じ気体では、温度が高いほど分子の熱運動は激しくなり、分子の平均の速さは大きくなる。
• イ　同じ温度の水素とアルゴンを比べると、分子量の小さい水素のほうが、速さの大きい分子の割合が大きい。
• ウ　一定温度に保たれた気体でも、個々の分子の速さは分子どうしの衝突などによって絶えず変化しているが、気体全体としての速さの分布はほぼ一定に保たれている。
• エ　同じ気体の温度を高くすると、分布曲線の山の位置は速さの大きい側へ移り、山の高さは高くなる。
• オ　気体が自然に広がって全体に均一に混じり合う拡散は、分子の熱運動によって起こる。

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。