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【須磨学園中学過去問解説】2020年度 理科 第2回 大問2

須磨学園中過去問 2020年度 理科 第2回 大問2

問題文をそのまま掲載すると著作権上問題となるため、学校サイトの過去問PDFを見てください。そしてまず自分で解いてみてから以下の解説を読んでください。

「水素・酸素の反応とエネルギー」に関する問題です。かなり易しめにつくられた問題です。全問正解を目標に取り組みましょう。

問1 難易度:★☆☆☆☆

① カイロを袋から取り出してふると、鉄の酸化がはじまって熱を発します
② 地面にまいた水が蒸発すると、周囲から熱をうばいます
③ 木が燃えると熱を周囲に発します
④ 氷枕で頭を冷やすとき、周囲より熱をうばいます

問2 難易度:★☆☆☆☆

① ものを燃やすはたらきがあるのは「酸素」です
② 水素を燃やしたときの炎は無色です
③ 水素はもっとも軽い気体で、2番目のヘリウムの約半分の密度です
④ 水素は水にほとんどとけませんが、ごくわずかとけて中性を示します
⑤ 宇宙空間でもっとも多く存在するのは水素です

問3 難易度:★★☆☆☆

「水素」 2つと「酸素」1つが反応して「水」が2つできるので、「水素」と「酸素」をおなじ量まぜて点火して反応させると、酸素が半分しか反応せず半分が余ります。よって、「水素」10Lと「酸素」10Lを反応させると、酸素5Lが残ります。

問4 難易度:★★☆☆☆

まず、「酸素」が0Lのときは反応が起こらないので、「水素」10Lすべてが残ります。そこから「酸素」を1L増やすごとに反応する水素が2Lずつ増え、残る気体の体積が2Lずつ減っていきます。酸素5Lを加えたところでちょうど反応が完了する量になるので、残る気体は0Lになります。ここからは酸素を増やしても反応せずそのまま残ります。問3より「水素」を10Lにすると酸素5Lが残ります。

以上をグラフにかきこむと以下の通りとなります。

問5 難易度:★★☆☆☆

「水素」は水素原子が2つ、「酸素」は酸素原子が2つ結びついています。

「水素」 2つと「酸素」1つが反応して「水」が2つできるという記述について考えます。反応の材料となる「水素」 2つと「酸素」1つの中には水素原子4つと酸素原子2つ含まれており、それが2つの「水」に分配されるので「水」は水素原子2つと酸素原子1つからできていることが分かります。

問6 難易度:★★☆☆☆

本文に「ものが燃えたときに周囲の温度が上がるのは、反応後のエネル ギーの合計が反応前のエネルギーの合計より減少し、その減少分が熱として周囲に与えられるから」とあります。

「水素」2つと「酸素」1つが反応して「水」2つになるとき、当然、熱が周囲に放出されます。よって「水」2つのエネルギーの合計は「水素」2つと「酸素」1つのエネルギーの合計よりも小さくなります。

問7 難易度:★★☆☆☆

燃料電池が火力発電などに比べて環境にやさしいエネルギーとされているのは、エネルギーを取り出すときに二酸化炭素を放出しないからです。

 

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