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[ステップ問題1] 次文の(ア)〜(ス)に最も適した語句を入れなさい。


物質の化学反応は(ア)状態を通して進行する。反応時間に対して各プロセスは次のように考えられる。

@ まず物質の各粒子が互いに(イ)する。

A @粒子の一部がエンルギ−の高い不安定状態いわゆる(ア)状態の(ウ)構造の粒子をつくる。…(ウ)構造粒子の(ア)状態の(エ)いエネルギー E* とこの状態をつくる直前の粒子の(オ)いエネルギー E との差ΔE を(カ)という (温度が高くなると(カ)以上のエネルギーを持つ粒子数が急激に(キ)する)。
                         ΔE (カ) = E* - E
B Aの(ア)状態の粒子は, (ク)なので, すぐに, 一部は直前の粒子にかえるが他はその直前の粒子の構造とは(ケ)粒子になる。

C Bの直前の粒子の構造と(ケ)粒子は, 普通, @〜Bを繰り返す。

D Cを通して最後の段階で(コ)生成物になる。最終的に, 一つの化学反応の活性化エネルギーは, (サ)の衝突する粒子のエネルギーと反応途中での(ウ)構造粒子の(シ)(カ)とのエネルギー差になる。

温度の140℃と170℃の混合水溶液(エタノールと濃硫酸)中のエタノールの反応は, 基本的には, 上述の@〜Dのプロセスを通るが, そのプロセスの(ス)が違うために, 出発では反応物質が同じでも最後の生成物は異なってくる。(ス)が違うために(カ)の値も, 普通, 異なることになる。(ス)は反応に関与する粒子の各原子の座標(原点は空間に固定したもの)を取る。

答は
(ア)不活性化(イ)衝突(ウ)不安定(エ)(オ)(カ)不活性化エネルギー(キ)減少(ク)安定(ケ)同じ
(コ)安定な(サ)最後(シ)最小(ス)エネルギー

(ア)活性化(イ)衝突(ウ)準安定(エ)(オ)(カ)活性化エネルギー(キ)増加(ク)不安定(ケ)同じ
(コ)安定な(サ)最初(シ)最大(ス)道筋

(ア)活性化(イ)衝突(ウ)準安定(エ)(オ)(カ)活性化エネルギー(キ)増加(ク)不安定(ケ)異なる
(コ)安定な(サ)最初(シ)最大(ス)径路

(ア)活性化(イ)衝突(ウ)安定(エ)(オ)(カ)不活性化エネルギー(キ)増加(ク)不安定(ケ)異なる
(コ)安定な(サ)最初(シ)最大(ス)道筋


[ステップ問題2] 次文の(ア)〜(セ)に最も適した語句, 数, 式を入れなさい。原子量は H = 1.00, O = 16.0, C = 12.0 とする。

(1) エタノールは, トウモロコシなどの(ア)や木材などの(イ)を酵素や酸の触媒と共に加水分解して(ウ)にした後, その(ウ)を酵母で発酵させて得られる。この化学反応式は次のようになる。
                       (エ) + nH2O → n(オ)
                       (オ) → 2(カ) + 2CO2
上述のように植物から得られるエタノールは, 特に(キ)といわれ, ガソリンの代わりに環境にやさしい自動車用燃料として利用度が高まっている。その他, 酒類, 溶剤, 燃料, 種々の化学薬品の合成原料として多く使用されている。
合成的には, 1つの方法として, コークスからつくられるアセチレンを触媒存在下で水を(ク)して(ケ)にし, 水素で(コ)して生成される。
                        (サ) + H2O → (シ)
                         (シ) + H2(カ)

(2) 63% のデンプンを含む乾燥 トウモロコシ 1 トンから完全に反応したとしてエタノールは何kg 得られますか? (ス)kg

(3) 石炭の一種の粘結炭を1000〜1300℃の高温で加熱すると70%のコークス(炭素:90%含)が得られた。粘結炭 1 トンから完全に反応したとしてエタノールは何kg 得られますか? (セ)kg

答は
(ア)セルロース(イ)デンプン(ウ)グルコース(エ)(C6H10O5)n(オ)C6H12O6(カ)C2H5OH(キ)バイオエタノール(ク)置換
(ケ)アセトアルデヒド(コ)還元(サ)C2H2(シ)CH3CHO(ス)355(セ)1205

(ア)デンプン(イ)セルロース(ウ)グルコース(エ)(C6H10O5)n(オ)C6H12O6(カ)C2H5OH(キ)バイオエタノール(ク)還元
(ケ)アセトアルデヒド(コ)付加(サ)C2H2(シ)CH3CHO(ス)355(セ)1205

(ア)セルロース(イ)デンプン(ウ)グルコース(エ)(C6H10O5)n(オ)C6H12O6(カ)C2H5OH(キ)バイオエタノール(ク)置換
(ケ)アセトアルデヒド(コ)還元(サ)C4H6(シ)CH3COOH(ス)358(セ)1208

(ア)デンプン(イ)セルロース(ウ)グルコース(エ)(C6H10O5)n(オ)C6H12O6(カ)C2H5OH(キ)バイオエタノール(ク)付加
(ケ)アセトアルデヒド(コ)還元(サ)C2H2(シ)CH3CHO(ス)358(セ)1208


[ステップ問題3] 次文の(ア)〜(セ)に最も適した語句, 式を入れなさい。

エチレン C2H4(ア)のひとつで(イ)ともいわれる。
実験室的には, (ウ)触媒の濃硫酸の下で溶液状態の(エ)を約170℃で加熱して(オ)により得られるが, 気相状態のエタノールを(カ)触媒の活性アルミナ Al2O3 (わずかにアルカリなどの他成分を含むものもある)を使っても得られる。
工業的には, ひとつの方法として, 炭素数2以上の炭化水素の(キ)留分の高温分解(700〜900℃)でつくられる。
分子中に二重結合が存在するためにいろいろな物質と(ク)結合して化学の重要な原料をつくりだす。
例として,
塩素の付加で塩化エチレン (1, 2−ジクロルエタン) が生成される。
                      CH2=CH2 + Cl2(ケ)
塩化水素の付加で塩化エチル (クロルエタン) が生成される。
                      CH2=CH2 + HCl → (コ)
水の付加で(エ)が生成される。
                      CH2=CH2 + H2O → (サ)
酸触媒などの存在下では, 高温・高圧で付加重合して高分子のポリエチレンが生成される。
                      n CH2=CH2(シ)
ポリエチレンは, 耐薬品性, 軽くて柔軟性, 耐寒性, 高周波絶縁性のため, 成形加工して, フイルム, シート, 容器, パイプ, びん, 電気絶縁材, (セ)材料などに使用されている。
バナナ, リンゴ, モモ, 柿などの果実の成熟を速めて甘味をたかめるなどの生物学的性質がみられる。

答は
(ア)アルカン(イ)エタン(ウ)不均一(エ)エチルアルコール(オ)脱水素(カ)均一(キ)石炭(ク)置換(ケ)CH3CHCl2
(コ)CH3CH2Cl(サ)CH3CHO(シ)(-CH2-CH2-)n(セ)包装

(ア)アルケン(イ)エテン(ウ)均一(エ)エタノール(オ)脱水(カ)不均一(キ)石油(ク)付加(ケ)CH2ClCH2Cl
(コ)CH3CH2Cl(サ)CH3CH2OH(シ)(-CH2-CH2-)n(セ)包装

(ア)アルカン(イ)エタン(ウ)均一(エ)エチルアルコール(オ)脱水(カ)不均一(キ)石炭(ク)置換(ケ)CH3CHCl2
(コ)CH3CH2Cl(サ)CH3CHO(シ)(-CH2-)n(セ)包装

(ア)アルカン(イ)エテン(ウ)均一(エ)エタノール(オ)脱水(カ)不均一(キ)石油(ク)付加(ケ)CH2ClCH2Cl
(コ)CH3CH2Cl(サ)CH3CH2OH(シ)(-CH2-CH2-)n(セ)包装