ガス主任技術者試験 基礎理論(計算問題) 甲種 過去問Webクイズ② 一問一答形式 2023.03.192023.07.22 ガス主任技術者試験甲種の基礎理論科目で過去に出題された問題の中で、計算を用いる問題を12問抜粋し、Web上で解答できる無料クイズサイトを作成しました。ぜひ最後までチャレンジしてみてください。 基礎理論 甲種 計算問題1 温度27°C、圧力600kPaのメタン16.6m^3の質量(kg)として最も近い値はどれか。ただし、メタンは理想気体とし、気体定数R =8.3J/(mol・K)とする。 2 4 16 32 64 残念!気体の状態方程式 PV=nRT16.6×600=n×8.3×300n=4 (kmol)メタンCH4の分子量は16なので、16×4=64kg 正解!気体の状態方程式 PV=nRT16.6×600=n×8.3×300n=4 (kmol)メタンCH4の分子量は16なので、16×4=64kg Your score isThe average score is 37% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題2 温度27°C、圧力150kPaにおいて、100の理想気体を等温で20ℓまで可逆的に膨張させたときのエントロピー変化(J/K)として最も近い値はどれか。ただし、気体定数R=8.3J/(mol•K)、ln2 =0.70とする。 -1.0 1.4 3.5 7.0 70 残念!気体の状態方程式 PV=nRTよりn=PV/RTn=150kPa×(20-10)ℓ / R×300n=5/RΔS=n×R×ln(V2/V1)ΔS=5/R×R×0.7ΔS=3.5 正解!気体の状態方程式 PV=nRTよりn=PV/RTn=150kPa×(20-10)ℓ / R×300n=5/RΔS=n×R×ln(V2/V1)ΔS=5/R×R×0.7ΔS=3.5 Your score isThe average score is 27% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題3 1次反応において、反応物質の濃度が初期機度a0からa0/2になるまでに要した時間(半減期)は30分であった。初期濃度a0から120分後の濃度は次のどれか。 a0/4 a0/8 a0/12 a0/16 a0/24 残念!ln (a/0.5a)=k×30ln 2=30k…①ln (a/(a/x))=k×120ln x=120k…②①と②の式よりLn x/ln 2=4x=2^4x=16 正解!ln (a/0.5a)=k×30ln 2=30k…①ln (a/(a/x))=k×120ln x=120k…②①と②の式よりLn x/ln 2=4x=2^4x=16 Your score isThe average score is 59% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題4 1枚のセルで構成される燃料電池で、水素を燃料として電流を9.6A取り出した時に、燃料として必要な水素の流量(mol/s)として最も近い値はどれか。ただし、燃料である水素の80%が発電に利用されるものとし、ファラデー定数F=96000C/mo1、水素の電荷数は2とする。 1.2×10^-5 6.3×10^-5 9.6×10^-5 1.2×10^-4 1.6×10^-4 残念!ファラデーの法則よりq=zFnq:通過電荷量(C)z:電荷数F:ファラデー定数n:電気化学反応による反応量(mol)9.6=2×96000×nn=0.00005水素の80%が発電に利用されるそうなので0.00005/0.8=0.0000625≒6.3×10^-5 正解!ファラデーの法則よりq=zFnq:通過電荷量(C)z:電荷数F:ファラデー定数n:電気化学反応による反応量(mol)9.6=2×96000×nn=0.00005水素の80%が発電に利用されるそうなので0.00005/0.8=0.0000625≒6.3×10^-5 Your score isThe average score is 40% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題5 メタン1m^3を空気比1.5で完全燃焼させた場合の湿り燃焼ガス量(m^3)として最も近い値はどれか。ただし、空気中の窒素と酸素の体横比は4:1とする。 8 10 12 14 16 残念!メタンの燃焼式:CH4+2O2→CO2+2H2O湿り燃焼ガス量(m^3)とは、CO2 + 残りN2 + 残りO2 + 水蒸気 になる1 + 2×8/2×1.5 + 2×(1.5-1.0) + 2=16 (m^3) 正解!メタンの燃焼式:CH4+2O2→CO2+2H2O湿り燃焼ガス量(m^3)とは、CO2 + 残りN2 + 残りO2 + 水蒸気 になる1 + 2×8/2×1.5 + 2×(1.5-1.0) + 2=16 (m^3) Your score isThe average score is 47% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題6 メタン50vol%と水素50vol%の混合ガスを空気比1で完全燃焼させた時、湿り燃焼ガス中の水蒸気の濃度(vol%)として最も近い値はどれか。ただし、空気中の窒素と酸素の体積比は4:1とする。 10 21 32 40 48 残念!メタンの燃焼式:CH4+2O2→CO2+2H2O湿り燃焼ガス量(m^3)とはCO2+残りN2+残りO2+水蒸気なので1+1.0×8/2×2+0+2=11空気中の水蒸気は、2/11になる…①水素の燃焼式:H2+1/2O2→H2O湿り燃焼ガス量(m^3)とはCO2+残りN2+残りO2+水蒸気なので0+1/2×8/2+0+1=3空気中の水蒸気は、1/3になる…②①、②より(2+1)/(11+3)=0.214…≒21% 正解!メタンの燃焼式:CH4+2O2→CO2+2H2O湿り燃焼ガス量(m^3)とはCO2+残りN2+残りO2+水蒸気なので1+1.0×8/2×2+0+2=11空気中の水蒸気は、2/11になる…①水素の燃焼式:H2+1/2O2→H2O湿り燃焼ガス量(m^3)とはCO2+残りN2+残りO2+水蒸気なので0+1/2×8/2+0+1=3空気中の水蒸気は、1/3になる…②①、②より(2+1)/(11+3)=0.214…≒21% Your score isThe average score is 33% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題7 プロパン22kgを温度300K、圧力300kPaとしたときの体積(m^3)として最も近い値はどれか。ただし、気体は理想気体とし、気体定数R =8.3J/(mol・K)とする。 0.6 1.2 2.2 3.2 4.2 残念!プロパンC3H8の分子量は44なので22kgは0.5kmol理想気体の状態方程式PV=nRTより300×V=0/5×8.3×300V=4.15(m^3)≒4.2 正解!プロパンC3H8の分子量は44なので22kgは0.5kmol理想気体の状態方程式PV=nRTより300×V=0/5×8.3×300V=4.15(m^3)≒4.2 Your score isThe average score is 56% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題8 容積22.4m^3の容器に、温度300Kで窒素0.88kmolと二酸化炭素1.36kmolを入れた場合、混合気体の全圧(kPa)として最も近い値はどれか。ただし、気体は理想気体とし、気体定数R=8.3J/(mol•K)とする。 150 200 250 300 350 残念!理想気体の状態方程式P=nRT/VよりN2の分圧P=0.88×8.3×300/22.4P=97.8kPaCO2の分圧P=1.36×8.3×300/22.4P=151.2kPaN2の分圧+CO2の分圧97.8+151.2=249(kPa)≒300 正解!理想気体の状態方程式P=nRT/VよりN2の分圧P=0.88×8.3×300/22.4P=97.8kPaCO2の分圧P=1.36×8.3×300/22.4P=151.2kPaN2の分圧+CO2の分圧97.8+151.2=249(kPa)≒300 Your score isThe average score is 50% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題9 質量44gの二酸化炭素を圧力ー定で温度を300kから500Kとした。このときの内部エネルギー変化(kJ)として最も近い値はどれか。ただし、気体は理想体とし、二酸化炭素の定圧モル熱容量Cp=37.5J/(mol•K)、気体定数R=8.3J/(mol•K)とする 1.7 5.8 7.5 9.2 11 残念!CO2の分子量は44なので、質量44gは1molになるCO2に与えられた熱QQ=CpΔTQ=37.5×(500-300)Q=7500JQ=7.5kJCO2のした仕事WW=PΔVPΔV=nRTなのでW=1×8.3×(500-300)W=1660JW=1.66kJ内部エネルギー変化Q-Wなので7.5-1.66=5.84kJ≒5.8 正解!CO2の分子量は44なので、質量44gは1molになるCO2に与えられた熱QQ=CpΔTQ=37.5×(500-300)Q=7500JQ=7.5kJCO2のした仕事WW=PΔVPΔV=nRTなのでW=1×8.3×(500-300)W=1660JW=1.66kJ内部エネルギー変化Q-Wなので7.5-1.66=5.84kJ≒5.8 Your score isThe average score is 22% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題10 標準大気圧下で、水180gを温度100°Cで蒸発させた。このときのエントロピー変化(kJ/K)として最も近い値はどれか。ただし、水の蒸発熱は40kJ/molとする。 1.1 2.2 3.3 4.4 5.5 残念!H2Oは1mol=18gなので180gは10molエントロピー変化:ΔS=ΔQ/T(ΔQ=n×蒸発潜熱)ΔS=10×40/(273+100)=1.07 kJ/K≒1.1 kJ/K 正解!H2Oは1mol=18gなので180gは10molエントロピー変化:ΔS=ΔQ/T(ΔQ=n×蒸発潜熱)=10×40/(273+100)=1.07 kJ/KΔS≒1.1 kJ/K Your score isThe average score is 39% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題11 混合気体(CO:1.0mol,H20:1.0mol)を用いて、以下のCOシフト反応を進行させた。CO(g)+H2O(g)→CO2(g)+H2(g)平衡状態におけるCOが0.20mlである場合、平衡定数(圧平衡定数)として最も近い値はどれか。 4 8 16 32 64 残念!COが0.20mlである場合CO(g)+H2O(g)→CO2(g)+H2(g) 1-x 1-x x x0.2mol 0.2mol 0.8mol 0.8molとなるpCO=0.2/2pCO=0.1pH2O=0.2/2pH2O=0.1pCO2=0.8/2pCO2=0.4pH2=0.8/2pH2=0.4平衡定数KpKp=pCO2×pH2 / pCO×pH2OKp=0.4×0.4 / 0.1×0.1Kp=16 正解!COが0.20mlである場合CO(g)+H2O(g)→CO2(g)+H2(g) 1-x 1-x x x0.2mol 0.2mol 0.8mol 0.8molとなるpCO=0.2/2pCO=0.1pH2O=0.2/2pH2O=0.1pCO2=0.8/2pCO2=0.4pH2=0.8/2pH2=0.4平衡定数KpKp=pCO2×pH2 / pCO×pH2OKp=0.4×0.4 / 0.1×0.1Kp=16 Your score isThe average score is 43% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz 基礎理論 甲種 計算問題12 プロパンを空気比1.2で完全燃焼させた場合、湿り燃焼ガス中の窒素濃度(vol%)として最も近い値はどれか。ただし、空気中の窒素と酸素の体積比率は4:1とする。 65 70 75 80 85 残念!C3H8+5O2→3CO2+4H20(8/2×1.2×5) /{3+(8/2×1.2×5)+(1.2-1.0)×5+4}=24/(3+24+1+4)=24/32=0.75=75% 正解!C3H8+5O2→3CO2+4H20(8/2×1.2×5) /{3+(8/2×1.2×5)+(1.2-1.0)×5+4}=24/(3+24+1+4)=24/32=0.75=75% Your score isThe average score is 44% LinkedIn Facebook VKontakte 0% Restart quiz ホーム » ガス主任技術者試験 基礎理論(計算問題) 甲種 過去問Webクイズ② 一問一答形式