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危険物取扱者 乙種5類「基礎的な物理学・化学」の一問一答
📖 危険物取扱者 乙種5類「基礎的な物理学・化学」の全45問と解説（一覧）
危険物取扱者 乙種5類の基礎的な物理学・化学に関する一問一答（全45問）の正解と解説の一覧です。上の一問一答で実際に解いてから、ここで復習・確認できます。
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問1．自己反応性物質は、分子内に酸素を含まないため、外部からの酸素供給がないと燃焼しない。
正解：×（誤り）
解説：誤り。第5類自己反応性物質は「分子内に酸素を含み」、外部からの酸素供給がなくても燃焼・爆発します。
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問2．化学反応における活性化エネルギーは、反応が進行するために必要な最小エネルギーである。
正解：○（正しい）
解説：活性化エネルギーは反応の障壁となる最小エネルギー。これを超えると反応が起こります。爆発物では活性化エネルギーが低い。
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問3．爆発とは、急激な燃焼または分解により多量のガスと熱を発生する現象である。
正解：○（正しい）
解説：爆発は急激な化学反応で生成ガスが急激に膨張し圧力波（爆風）を生む現象。第5類はこの危険性が極めて高いです。
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問4．吸熱反応は、外部に熱エネルギーを放出して進行する反応である。
正解：×（誤り）
解説：誤り。吸熱反応は「外部から熱を吸収」して進行する反応（記述が逆、放出は発熱反応）。
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問5．触媒は、自身も化学変化して反応を促進または抑制する物質である。
正解：×（誤り）
解説：誤り。触媒は「自身は変化せず」反応速度のみ変える物質（変化するなら反応物）。
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問6．ニトロ基（-NO2）を分子内に多く含む物質ほど一般に爆発性が高い。
正解：○（正しい）
解説：ニトロ基は酸素を含み、分子内酸化を可能にします。TNT・ピクリン酸等のように複数のニトロ基を持つほど爆発性が高くなります。
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問7．物質の蒸気圧は、温度が上がるほど大きくなる。
正解：○（正しい）
解説：蒸気圧は温度上昇で指数的に増大。第5類でも温度管理が重要で、高温保管は爆発リスクを高めます。
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問8．化学的に不安定な物質ほど、衝撃・摩擦で分解しやすい。
正解：○（正しい）
解説：化学的に不安定（活性化エネルギーが低い・結合が弱い）な物質は外部からの僅かな刺激で分解・爆発します。
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問9．物質の分解反応は、必ず吸熱反応である。
正解：×（誤り）
解説：誤り。分解反応には発熱分解（爆発物など）と吸熱分解の両方があります。第5類は発熱分解が多い。
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問10．酸素を分子内に含む物質は、外部から酸素を供給されなくても燃焼することがある。
正解：○（正しい）
解説：内部に酸素源を持つ物質（第5類等）は、外部酸素なしで自己酸化分解できます。窒息消火が効かない理由です。
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問11．次のうち、爆発しやすい性質に該当しないものはどれか。
- ア．結合エネルギーが大きく安定
- イ．分子内に酸素を持つ
- ウ．活性化エネルギーが低い
- エ．外部刺激（衝撃・摩擦）に敏感
正解：ア．結合エネルギーが大きく安定
解説：結合エネルギーが大きく安定した物質はむしろ反応しにくい。爆発物は活性化エネルギーが低く・酸素を分子内に含み・刺激に敏感です。
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問12．次の物質のうち、自己反応性物質に該当しないものはどれか。
- ア．過酸化ベンゾイル
- イ．ベンゼン
- ウ．TNT
- エ．ニトロセルロース
正解：イ．ベンゼン
解説：ベンゼンは第4類危険物の第1石油類（引火性液体）。他は第5類自己反応性物質です。
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問13．反応速度を速くする要因として誤っているものはどれか。
- ア．温度上昇
- イ．濃度上昇
- ウ．不活性ガスの混入
- エ．触媒添加
正解：ウ．不活性ガスの混入
解説：不活性ガス混入は反応速度を遅くします。温度・濃度・触媒は反応速度を速める要因です。
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問14．熱量保存則により、A→Bの反応が発熱反応であれば、B→Aの逆反応はどうか。
- ア．発熱反応
- イ．反応自体が起こらない
- ウ．熱変化なし
- エ．吸熱反応
正解：エ．吸熱反応
解説：熱化学の基本原理。順反応が発熱なら同量を逆反応で吸熱します（質量保存・エネルギー保存則）。
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問15．次のうち、内部に酸素を含み自己酸化分解しうる物質はどれか。
- ア．過酸化ベンゾイル
- イ．メタン
- ウ．アンモニア
- エ．塩化水素
正解：ア．過酸化ベンゾイル
解説：過酸化ベンゾイルは過酸化物（-O-O-結合）を持ち分子内酸素で自己分解。他は分子内酸素を持ちません。
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問16．化学反応の活性化エネルギーが大きいほど、反応は起こりやすい。
正解：×（誤り）
解説：誤り。活性化エネルギーが「小さい」ほど反応は起こりやすい（エネルギー障壁が低いため）。
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問17．触媒は反応の活性化エネルギーを変化させずに反応速度を上げる。
正解：×（誤り）
解説：誤り。触媒は活性化エネルギーを下げて反応速度を上げます（または上げて反応を抑制）。エネルギー変化なしには速度は上がりません。
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問18．濃度の高い反応物どうしは、反応速度が速くなる。
正解：○（正しい）
解説：反応物の濃度が高いと衝突頻度が増え反応速度が増大します（質量作用の法則）。
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問19．化学反応における発熱反応は、生成物のエネルギーが反応物より高い。
正解：×（誤り）
解説：誤り。発熱反応は生成物のエネルギーが反応物より「低い」（差分が外部に熱として放出）。
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問20．結合エネルギーが大きい結合ほど切れにくく、その結合を持つ物質は安定である。
正解：○（正しい）
解説：結合エネルギーが大きい＝強い結合＝切断にエネルギーが必要＝安定。結合エネルギーが小さい物質ほど不安定で爆発しやすい。
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問21．熱化学方程式では、反応に伴うエンタルピー変化（ΔH）の符号は省略する。
正解：×（誤り）
解説：誤り。熱化学方程式ではΔHを「符号付きで」表記（発熱反応はΔH<0、吸熱反応はΔH>0）。
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問22．触媒は反応の方向を逆転させることができる。
正解：×（誤り）
解説：誤り。触媒は反応速度に影響を与えるだけで、反応の方向（平衡位置）を変えることはできません。平衡定数は不変です。
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問23．物質の燃焼は急激な酸化反応の一種である。
正解：○（正しい）
解説：燃焼は熱と光を伴う急激な酸化反応で、酸化反応の特殊な場合と捉えられます。
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問24．物質の状態には固体・液体・気体・プラズマがあり、温度・圧力で変化する。
正解：○（正しい）
解説：物質の三態（固・液・気）に加え、超高温ではプラズマ状態もあります。状態変化は温度・圧力で制御されます。
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問25．可燃性液体の比重が1未満であれば、必ず水に浮く。
正解：×（誤り）
解説：誤り。比重1未満でも水に溶解（混和）する液体は浮きません。エタノール等は比重<1だが水と混和して浮きません。
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問26．次のうち、爆発反応の特徴として誤っているものはどれか。
- ア．急激な反応で多量のガスを発生
- イ．体積膨張が瞬時に起こる
- ウ．反応中も物質量は変化しない
- エ．熱を周囲に放出
正解：ウ．反応中も物質量は変化しない
解説：爆発反応では物質の組成が大きく変化し、固体や液体が大量のガスに変わるため物質量は大きく変化します。
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問27．次のうち、ニトロ基（-NO2）を含む物質はどれか。
- ア．アセトン
- イ．ベンゼン
- ウ．エタノール
- エ．TNT
正解：エ．TNT
解説：TNT（トリニトロトルエン）は分子内に3つのニトロ基（-NO2）を持つ第5類危険物です。
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問28．ヒドラジン（N2H4）の特徴として誤っているものはどれか。
- ア．不燃性
- イ．酸化剤と接触で発火
- ウ．水溶性の液体
- エ．強い還元剤
正解：ア．不燃性
解説：ヒドラジンは可燃性で、ロケット推進剤として燃料に使われます。不燃性ではありません。
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問29．酸化剤との混合で爆発しやすい還元剤の組み合わせはどれか。
- ア．炭酸カルシウム + 水
- イ．塩素酸塩類 + 硫黄
- ウ．塩化ナトリウム + 砂糖
- エ．酢酸 + 水
正解：イ．塩素酸塩類 + 硫黄
解説：塩素酸塩類（強酸化剤）と硫黄（還元剤）の混合は極めて鋭敏で、わずかな摩擦で爆発します。
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問30．次のうち、不安定で爆発しやすい結合はどれか。
- ア．C-C結合
- イ．C-H結合
- ウ．O-O結合（過酸化物）
- エ．Si-O結合
正解：ウ．O-O結合（過酸化物）
解説：O-O結合（過酸化物結合）は結合エネルギーが小さく不安定。有機過酸化物（過酸化ベンゾイル等）の爆発性の元です。
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問31．爆発の伝播速度（爆速）は、爆轟（ばくごう）では音速を超え、爆燃では音速以下である。
正解：○（正しい）
解説：爆轟（detonation）は超音速の衝撃波を伴う爆発。爆燃（deflagration）は亜音速の急激燃焼。第5類は条件次第で爆轟する物質も含みます。
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問32．化学反応の活性化エネルギーは、反応物が遷移状態に達するために必要なエネルギー障壁である。
正解：○（正しい）
解説：活性化エネルギーは反応物→遷移状態のエネルギー障壁。これを超えないと反応が進行しません。
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問33．結合エネルギーが小さい結合（弱い結合）を持つ物質は、化学的に安定で爆発性が低い。
正解：×（誤り）
解説：誤り。結合エネルギーが小さい＝弱い結合＝切れやすい＝不安定。爆発性が高い傾向があります（過酸化物のO-O結合等）。
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問34．酸化還元反応では、酸化される物質と還元される物質が必ず存在する。
正解：○（正しい）
解説：酸化還元反応は酸化（電子放出）と還元（電子受領）が同時に起こる反応。第5類の自己反応性は分子内での酸化還元です。
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問35．アボガドロ数は、1molの物質に含まれる粒子の数で、約6.02×10²⁵である。
正解：×（誤り）
解説：誤り。アボガドロ数は約「6.02×10²³」（10²⁵ではない）。1モル＝6.02×10²³個。
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問36．理想気体の状態方程式 PV=nRT において、Tは絶対温度を表す。
正解：○（正しい）
解説：Tは絶対温度（K）。摂氏温度（℃）ではなくケルビン（K=℃+273.15）を使います。
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問37．化学平衡では、正反応と逆反応が完全に停止し、反応系が静止状態になる。
正解：×（誤り）
解説：誤り。化学平衡は「正反応と逆反応の速度が等しい」状態（見かけ上止まるが分子レベルでは反応継続）。
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問38．ヘンリーの法則は、固体の溶解度が温度に比例することを示す法則である。
正解：×（誤り）
解説：誤り。ヘンリーの法則は「気体の溶解度は気体の分圧に比例する」という法則。温度依存ではなく圧力依存の関係を示します。
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問39．ルシャトリエの原理は、化学平衡が外的条件の変化に対して反応物側にのみ移動することを示す。
正解：×（誤り）
解説：誤り。ルシャトリエの原理は「変化を打ち消す方向」に平衡が移動（条件によって生成物側にも反応物側にも移動）。
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問40．第5類危険物の自己分解は、分子内に酸素を含むため外部からの酸素供給がなくても進行する。
正解：○（正しい）
解説：第5類は分子内に酸素を含み（過酸化物・硝酸エステル・ニトロ化合物等）、自己酸化分解で燃焼・爆発が進行します。
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問41．次のうち、爆発威力を表す指標として正しくないものはどれか。
- ア．爆速（爆発の伝播速度）
- イ．生成ガスの体積
- ウ．物質の融点
- エ．爆発熱
正解：ウ．物質の融点
解説：融点は爆発威力とは無関係。爆速・生成ガス量・爆発熱が爆発威力（爆轟性能）の主要指標です。
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問42．次のうち、最も結合エネルギーが小さい結合はどれか。
- ア．C-C結合
- イ．C=O結合
- ウ．N≡N結合（窒素分子）
- エ．O-O結合（過酸化物）
正解：エ．O-O結合（過酸化物）
解説：O-O結合（約146 kJ/mol）はC-C（約347）、N≡N（約945）、C=O（約799）と比べて小さい。過酸化物の不安定性の元。
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問43．酸化数の変化として正しい組合せはどれか（H2O中の酸素）。
- ア．-2
- イ．+1
- ウ．-1
- エ．+2
正解：ア．-2
解説：通常の化合物中の酸素の酸化数は -2（H2O・CO2・MgO 等）。例外は過酸化物（-1）・超酸化物（-1/2）等。
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問44．次のうち、発熱反応に該当するものはどれか。
- ア．水の蒸発
- イ．メタンの燃焼
- ウ．氷の融解
- エ．水素の電離
正解：イ．メタンの燃焼
解説：メタンの燃焼（CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O）は強い発熱反応。蒸発・融解は吸熱、電離もエネルギー必要。
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問45．pHが3の水溶液と pHが7の水溶液の水素イオン濃度比はいくらか。
- ア．4倍
- イ．40倍
- ウ．10,000倍
- エ．1,000倍
正解：ウ．10,000倍
解説：pH=-log[H+]。pH3の[H+]=10⁻³、pH7の[H+]=10⁻⁷。比は10⁻³/10⁻⁷=10⁴=10,000倍。