高圧ガス販売主任者 第二種「保安管理技術(LPガスの性質・燃焼)」の一問一答
📖 高圧ガス販売主任者 第二種「保安管理技術(LPガスの性質・燃焼)」の全75問と解説(一覧)
高圧ガス販売主任者 第二種の保安管理技術(LPガスの性質・燃焼)に関する一問一答(全75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.LPガス(液化石油ガス)の主成分はプロパン(C3H8)とブタン(C4H10)であり、いずれも炭化水素である。
正解:○(正しい)
解説:LPガスの主成分はプロパン・ブタンで、副成分としてプロピレン・ブチレン等の不飽和炭化水素を含む場合がある。
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問2.プロパンの化学式はC3H8、分子量は58である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはプロパンC3H8の分子量は12×3+1×8=44。58はブタンC4H10の分子量。
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問3.ブタン(C4H10)の分子量は44で、プロパンと同じである。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはブタンC4H10の分子量は12×4+1×10=58。プロパンの分子量44とは異なる。
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問4.LPガスは常温・常圧では気体だが、加圧または冷却することで容易に液化する性質を持つ。
正解:○(正しい)
解説:プロパンは20℃で約0.83MPa、ブタンは約0.21MPaで液化する。容器内では液体と気体が共存する。
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問5.プロパン液1Lを気化させると、標準状態で約25Lの気体になる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはプロパン液1Lは気化すると約250L(約250倍)の気体となる。輸送・貯蔵効率の根拠。
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問6.ブタン液1Lを気化させると約25Lの気体になる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはブタン液1Lは気化すると約230L。プロパン約250倍、ブタン約230倍が基本数値。
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問7.プロパンガス(気体)の空気に対する比重は約0.5で、空気より軽い。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはプロパン気体の空気比重は約1.5で、空気より重い。漏えい時は床面付近に滞留する。
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問8.ブタンガス(気体)の空気に対する比重は約2.0で、空気より重い。
正解:○(正しい)
解説:ブタンの空気比重は約2.0、プロパンは約1.5。いずれもLPガスは空気より重く、漏えい時は低所滞留が問題。
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問9.LPガスは空気より重いため、漏えいガス検知器は天井付近の高所に設置する。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはLPガスは空気より重く低所に滞留するため、検知器は床面から30cm以内の低位置に設置する。
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問10.メタン(CH4)は空気より軽く、都市ガス13Aの主成分である。
正解:○(正しい)
解説:メタン分子量16は空気平均分子量28.96より軽い(比重約0.55)。都市ガス13Aは天井付近検知器を用いる。
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問11.プロパンの燃焼範囲(爆発範囲)は空気中で約2.1〜9.5vol%である。
正解:○(正しい)
解説:プロパン爆発範囲2.1〜9.5%、ブタン1.8〜8.4%。この範囲外の濃度では着火しても燃焼継続しない。
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問12.ブタンの燃焼範囲は約5〜15vol%で、これはメタンと同じである。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはブタン1.8〜8.4%、メタン5〜15%で異なる。LPガスは下限が低く危険性が高い。
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問13.プロパンの発熱量は約9,500kcal/m3(総発熱量・標準状態)で、メタンと同程度である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはプロパンは約24,000kcal/m3でメタン約9,500kcal/m3の約2.5倍。9,500はメタンの値。
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問14.ブタンの発熱量はプロパンより小さい。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはブタン約30,000kcal/m3>プロパン約24,000kcal/m3。炭素数が多いほど単位体積発熱量は大きい。
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問15.LPガスの蒸気圧は温度の上昇とともに高くなる。
正解:○(正しい)
解説:液体LPガスの蒸気圧は温度上昇で増加する。プロパンは20℃で約0.83MPa、40℃で約1.4MPaに上昇。
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問16.ブタンの蒸気圧は冬期低温時にプロパンより高くなる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくは同温度ではプロパンの蒸気圧の方が高い。ブタンは0℃以下で蒸気圧が大気圧近くまで低下し気化しにくい。
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問17.プロパンの沸点は約−42℃で、ブタン(約−0.5℃)より低い。
正解:○(正しい)
解説:プロパン沸点−42.1℃、ブタン−0.5℃。沸点が低いプロパンの方が低温でも気化しやすく寒冷地に向く。
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問18.ブタンは沸点が約−42℃で、冬期の寒冷地でも問題なく気化する。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはブタンの沸点は約−0.5℃で、冬期に気温が低下すると気化しにくくなる。寒冷地はプロパン使用が原則。
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問19.完全燃焼が起こると、LPガスは一酸化炭素(CO)と窒素酸化物を主生成物として発生する。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくは完全燃焼ではCO2と水蒸気H2Oを生成。COは酸素不足の不完全燃焼で発生する。
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問20.不完全燃焼が起こると一酸化炭素(CO)が発生し、中毒の原因となる。
正解:○(正しい)
解説:酸素不足の不完全燃焼ではCOが生成。COはヘモグロビン親和性が酸素の約250倍で、低濃度でも中毒・死亡を起こす。
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問21.一酸化炭素(CO)は無色・無臭・無刺激のため、漏えいを五感で検知することは困難である。
正解:○(正しい)
解説:COは無色・無臭で人間の五感では検知不可。CO警報器の設置が中毒事故防止に有効。
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問22.プロパン1molの完全燃焼には酸素3molが必要である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはC3H8+5O2→3CO2+4H2Oで、プロパン1molには酸素5molが必要。
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問23.ブタン1molの完全燃焼に必要な酸素は4molである。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはC4H10+6.5O2→4CO2+5H2Oで、ブタン1molには酸素6.5mol必要。4molでは不足。
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問24.LPガスの引火点はガソリンより高く、常温で引火しにくい。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはLPガスの引火点はプロパン−104℃、ブタン−60℃で常温では常に気化済み・引火しやすい。
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問25.プロパンの発火点は約460℃で、火花や高温で容易に着火する。
正解:○(正しい)
解説:プロパン発火点約460℃、ブタン約405℃。電気スパーク・静電気・裸火等で容易に着火する。
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問26.プロパン気体の燃焼速度は水素やアセチレンより遅い。
正解:○(正しい)
解説:プロパン燃焼速度約0.4m/s、水素約2.6m/s、アセチレン約1.5m/s。LPガスは比較的緩慢な燃焼。
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問27.LPガス炎の最高温度は約2,000℃で、ガスバーナー等の加熱用途に十分な高温が得られる。
正解:○(正しい)
解説:プロパン空気燃焼の最高炎温約1,980℃、酸素燃焼では約2,820℃。工業加熱・溶接にも使用される。
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問28.理想気体の状態方程式はPV=nRT(P:圧力、V:体積、n:モル数、R:気体定数、T:絶対温度)で表される。
正解:○(正しい)
解説:状態方程式PV=nRT。温度Tは絶対温度(K:摂氏+273.15)を用いる。LPガス計算の基礎式。
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問29.ボイルの法則は「一定温度下で気体の体積は圧力に比例する」と述べる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはボイルの法則は「圧力と体積は反比例(PV=一定)」。比例関係ではない。
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問30.シャルルの法則によると、一定圧力下で気体の体積は絶対温度に比例する。
正解:○(正しい)
解説:シャルルの法則:V/T=一定(一定圧力下)。温度上昇で気体体積が増加し、容器内圧上昇の原因。
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問31.圧力単位の換算で、1MPaは1,000kPaに等しい。
正解:○(正しい)
解説:1MPa=1,000kPa=1,000,000Pa。SI単位系の基本換算。LPガス圧力は通常MPa表記。
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問32.ゲージ圧と絶対圧は同じ値である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくは絶対圧=ゲージ圧+大気圧(約0.1MPa)。ゲージ圧は大気圧を基準とした圧力。
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問33.プロパン容器内の液体は気温が上昇すると蒸気圧も上昇するため、満充塡時は気温上昇に備え一定の空間を確保する。
正解:○(正しい)
解説:満充塡で液体100%にすると温度上昇で液膨張により容器破裂の危険。充塡質量の上限が法令で規定される。
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問34.50kg容器のプロパン充塡質量上限は約20kgである。
正解:×(誤り)
解説:誤り。50kg容器とは液化石油ガスを約50kg充塡できる容器の呼称であり、充塡質量の上限は約20kgではなく約50kgです(内容積約118L÷プロパンの充塡定数2.35≒50kg)。約20kgは20kg容器の充塡量です。
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問35.都市ガス13Aの主成分はメタンで、空気より軽い。
正解:○(正しい)
解説:13A主成分はメタン約89%、エタン約6%、プロパン約3%、ブタン約2%。比重約0.6で空気より軽い。
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問36.都市ガスとLPガスは熱量・燃焼速度が等しいため、器具の互換性がある。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはLPガス約24,000kcal/m3>都市ガス約11,000kcal/m3で熱量が異なり、器具・ノズルは互換性なし。
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問37.LPガスには独特の臭いを付けるため、エチルメルカプタン等の付臭剤が添加されている。
正解:○(正しい)
解説:LPガス本来は無臭。漏えい検知のため濃度1/1000で異臭を感じる量の付臭剤添加が法令義務(液石法)。
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問38.LPガスの付臭剤は法令で「ガス爆発下限の1/1000の濃度で感知できる」量の添加が義務付けられている。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくは「ガスの空気中濃度1/1000で感知できる」量の添加が液化石油ガス法で義務化されている。
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問39.プロパンの臨界温度は約96.7℃で、これ以上の温度では液化できない。
正解:○(正しい)
解説:プロパン臨界温度96.7℃・臨界圧力4.25MPa。臨界温度を超えると加圧しても液化不可。
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問40.LPガスは無色透明の液体・気体であり、視覚で漏えいを判別できる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはLPガスは無色透明で視覚的に判別不可。付臭剤の臭気か検知器でしか確認できない。
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問41.LPガスの液体は水より軽く、水と混ざらない(プロパン液比重約0.51)。
正解:○(正しい)
解説:プロパン液比重約0.51、ブタン液比重約0.58、水1.0。LPガス液は水上に浮き、水とは混和しない。
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問42.LPガスは静電気の発生・蓄積で着火する危険があるため、容器・配管の接地が必要である。
正解:○(正しい)
解説:静電気スパークでもLPガスは容易に着火するため、容器・配管・タンク等の接地(アース)が保安上必須。
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問43.LPガスは大気圧下でも液体で安定しており、容器に常圧で貯蔵できる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくは常温常圧では気体で、液化貯蔵には容器内で蒸気圧(プロパン20℃で0.83MPa等)に保つ必要がある。
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問44.プロピレン(C3H6)はプロパンと同じ炭素数だが、二重結合を持つ不飽和炭化水素である。
正解:○(正しい)
解説:プロピレンC3H6は炭素間二重結合を有する不飽和炭化水素。LPガス中の副成分として少量含まれる場合あり。
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問45.ブチレン(C4H8)は飽和炭化水素で、ブタンと化学的性質が同じである。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはブチレンC4H8は二重結合を持つ不飽和炭化水素で、飽和のブタンC4H10と性質が異なる。
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問46.ノルマルブタンとイソブタンはともにC4H10で表される構造異性体である。
正解:○(正しい)
解説:n-ブタン(直鎖)とi-ブタン(分岐)は同分子式C4H10の構造異性体。沸点・蒸気圧などが微妙に異なる。
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問47.LPガス容器に液体が漏えいすると、急速気化により周囲が著しく冷却される。
正解:○(正しい)
解説:液体LPガス気化時に多量の気化熱を吸収(プロパン約101kcal/kg)し、周囲温度が急降下。凍傷の危険あり。
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問48.プロパン液1kgの気化熱は約500kcal/kgである。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはプロパン気化熱は約101kcal/kg(25℃)、ブタン約92kcal/kg。水の気化熱540kcal/kgより小さい。
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問49.LPガスは石油精製・天然ガス処理過程で副生されるエネルギー源で、化石燃料の一種である。
正解:○(正しい)
解説:LPガスは原油精製や天然ガス田から得られる化石燃料。日本は約7割を海外輸入に依存する。
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問50.LPガスは燃焼時に硫黄酸化物(SOx)を多量に排出するため、環境負荷が高い。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはLPガスは硫黄分をほとんど含まず、SOx排出はほぼゼロ。クリーン燃料として位置付けられる。
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問51.プロパンとブタンの混合ガスでは、混合比により蒸気圧・発熱量・比重等の物性値が変化する。
正解:○(正しい)
解説:市販LPガスはプロパン主体(i号〜ろ号)で、規格上プロパン85%以上等の混合比率が定められる。
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問52.プロパンの気体1m3を完全燃焼させると約24m3のCO2が発生する。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはC3H8+5O2→3CO2+4H2Oよりプロパン1m3から3m3のCO2発生(理想気体換算)。
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問53.プロパンガスを酸素1m3で完全燃焼させた場合、必要なプロパン量は0.2m3である。
正解:○(正しい)
解説:C3H8+5O2→3CO2+4H2O。酸素5に対しプロパン1。酸素1m3には1/5=0.2m3のプロパンが必要。
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問54.プロパンガスの完全燃焼に必要な理論空気量は、酸素の約5倍である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくは空気中の酸素は約21%なので、必要空気量=酸素量÷0.21≒酸素の約4.76倍。
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問55.LPガスの主成分として最も多く使用されているのはどれか。
- ア.メタン
- イ.エチレン
- ウ.プロパン
- エ.アセチレン
正解:ウ.プロパン
解説:LPガス(液化石油ガス)の主成分はプロパンC3H8とブタンC4H10。メタンは都市ガス、アセチレンは溶接ガス。
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問56.プロパン(C3H8)の分子量はいくらか。
- ア.72
- イ.30
- ウ.58
- エ.44
正解:エ.44
解説:C3H8=12×3+1×8=36+8=44。30はエタン、58はブタン、72はペンタンの分子量。
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問57.プロパン液1Lを気化させた場合、得られる気体の体積として最も適切なものは。
- ア.約250L
- イ.約100L
- ウ.約2,500L
- エ.約25L
正解:ア.約250L
解説:プロパン気液比約250倍。液1Lから気体約250L生成。ブタンは約230倍。輸送効率の高さの根拠。
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問58.プロパンガス(気体)の空気に対する比重として正しいものは。
- ア.約0.5
- イ.約1.5
- ウ.約1.0
- エ.約3.0
正解:イ.約1.5
解説:プロパン分子量44÷空気平均分子量28.96≒1.52。ブタンは約2.0で、いずれも空気より重い。
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問59.プロパンの空気中の燃焼範囲(爆発範囲)として正しいものはどれか。
- ア.5.0〜15.0vol%
- イ.1.0〜3.0vol%
- ウ.2.1〜9.5vol%
- エ.10.0〜25.0vol%
正解:ウ.2.1〜9.5vol%
解説:プロパン爆発範囲2.1〜9.5%、ブタン1.8〜8.4%、メタン5〜15%、水素4〜75%。LPガスは下限が低く危険。
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問60.ブタン(C4H10)の沸点として最も近い値は。
- ア.−42℃
- イ.−20℃
- ウ.20℃
- エ.−0.5℃
正解:エ.−0.5℃
解説:ブタン沸点約−0.5℃。プロパンは−42℃。ブタンは冬期低温で気化不良となり寒冷地は不向き。
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問61.LPガスの不完全燃焼により発生する有毒ガスはどれか。
- ア.一酸化炭素
- イ.二酸化炭素
- ウ.二酸化硫黄
- エ.二酸化窒素
正解:ア.一酸化炭素
解説:酸素不足の不完全燃焼でCO(一酸化炭素)生成。無色無臭でヘモグロビン結合性が酸素の約250倍と毒性高。
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問62.プロパンの完全燃焼の化学反応式として正しいものはどれか。
- ア.C3H8+3O2 → 3CO2+4H2O
- イ.C3H8+5O2 → 3CO2+4H2O
- ウ.C3H8+4O2 → 3CO2+4H2O
- エ.C3H8+6O2 → 3CO2+4H2O
正解:イ.C3H8+5O2 → 3CO2+4H2O
解説:C3H8+5O2→3CO2+4H2O。プロパン1molに酸素5mol必要。ブタンはC4H10+6.5O2→4CO2+5H2O。
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問63.プロパンの総発熱量(標準状態)として最も適切な値はどれか。
- ア.約9,500kcal/m3
- イ.約12,000kcal/m3
- ウ.約24,000kcal/m3
- エ.約50,000kcal/m3
正解:ウ.約24,000kcal/m3
解説:プロパン約24,000kcal/m3、ブタン約30,000kcal/m3、メタン(都市ガス主成分)約9,500kcal/m3。
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問64.圧力1MPaは何kPaに相当するか。
- ア.10kPa
- イ.100kPa
- ウ.10,000kPa
- エ.1,000kPa
正解:エ.1,000kPa
解説:1MPa=1,000kPa=1,000,000Pa。SI単位の基本換算。LPガス圧力はMPa、低圧配管はkPa単位を多用。
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問65.理想気体の状態方程式として正しいものはどれか。
- ア.PV = nRT
- イ.PV = RT/n
- ウ.P/V = nRT
- エ.P+V = nRT
正解:ア.PV = nRT
解説:PV=nRT(P圧力・V体積・nモル数・R気体定数・T絶対温度)。LPガス計算の基本式。Tは絶対温度Kを使う。
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問66.ボイルの法則を最もよく表すものはどれか。
- ア.一定圧力下でV/T=一定(比例)
- イ.一定温度下でPV=一定(反比例)
- ウ.一定体積下でP×T=一定
- エ.全条件下でP+V=一定
正解:イ.一定温度下でPV=一定(反比例)
解説:ボイルの法則:一定温度下で圧力と体積は反比例(PV=一定)。シャルルの法則は一定圧力下でV/T=一定。
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問67.都市ガス13Aの主成分として正しいものはどれか。
- ア.プロパン
- イ.ブタン
- ウ.メタン
- エ.水素
正解:ウ.メタン
解説:都市ガス13Aの主成分はメタン約89%。残りはエタン・プロパン・ブタンを少量含む。空気より軽い。
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問68.LPガスの付臭剤として一般的に使用される物質はどれか。
- ア.ホルマリン
- イ.酢酸
- ウ.アンモニア
- エ.エチルメルカプタン
正解:エ.エチルメルカプタン
解説:エチルメルカプタン(C2H5SH)が一般的。法令で「空気中濃度1/1000で感知できる」量の添加が義務。
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問69.プロパン液の比重(水を1とする)として最も適切な値は。
- ア.約0.5
- イ.約0.3
- ウ.約0.8
- エ.約1.2
正解:ア.約0.5
解説:プロパン液比重約0.51、ブタン液比重約0.58。いずれも水より軽く、水と混和しない。
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問70.プロパン1molの完全燃焼に必要な酸素のモル数として正しいものは。
- ア.3mol
- イ.5mol
- ウ.6.5mol
- エ.4mol
正解:イ.5mol
解説:C3H8+5O2→3CO2+4H2O。プロパン1molに酸素5mol。ブタン1molには6.5mol(2C4H10+13O2)。
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問71.LPガスの漏えい検知器の設置位置として最も適切なものはどれか。
- ア.天井から30cm以内
- イ.天井と床の中間付近
- ウ.床面から30cm以内
- エ.壁面の任意の高さ
正解:ウ.床面から30cm以内
解説:LPガスは空気より重く低所に滞留するため、検知器は床面から30cm以内に設置。都市ガスは天井30cm以内(軽い)。
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問72.プロパンの臨界温度として最も適切な値はどれか。
- ア.約−42℃
- イ.約20℃
- ウ.約200℃
- エ.約97℃
正解:エ.約97℃
解説:プロパン臨界温度96.7℃・臨界圧力4.25MPa。これを超えると加圧しても液化不可能。
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問73.LPガスが燃焼する際の最高炎温度(空気燃焼)として最も近い値は。
- ア.約2,000℃
- イ.約1,200℃
- ウ.約800℃
- エ.約3,500℃
正解:ア.約2,000℃
解説:プロパン空気燃焼で最高約1,980℃。酸素燃焼では約2,820℃に達し、溶接・金属加工に利用される。
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問74.ブタンの完全燃焼の化学反応式として正しいものはどれか。
- ア.C4H10+5O2 → 4CO2+5H2O
- イ.C4H10+6.5O2 → 4CO2+5H2O
- ウ.C4H10+8O2 → 4CO2+5H2O
- エ.C4H10+7O2 → 4CO2+5H2O
正解:イ.C4H10+6.5O2 → 4CO2+5H2O
解説:C4H10+6.5O2→4CO2+5H2O(または2C4H10+13O2→8CO2+10H2O)。プロパンより酸素消費量が多い。
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問75.LPガスと都市ガス13Aの性質の比較として最も正しいものはどれか。
- ア.両者とも空気より軽く、検知器は天井付近に設置する
- イ.両者とも空気より重く、検知器は床付近に設置する
- ウ.LPガスは空気より重く、都市ガスは空気より軽い
- エ.発熱量はLPガスより都市ガスの方が大きい
正解:ウ.LPガスは空気より重く、都市ガスは空気より軽い
解説:LPガス(プロパン比重約1.5)は空気より重く検知器は低所、都市ガス13A(メタン比重約0.6)は空気より軽く検知器は高所。