正解・解答例
教科・科目名理科・化学（前期日程試験：令和 6 年度） 1／4

問題番号

R2-1

対象学部・

理学部(数学科，化学科，生物科学科，地球科学科，創造理学コース)，工学部(電学科（課程）等

子物質科学科，化学バイオ工学科，数理システム工学科)，農学部
問1

正四面体

問2

CH4 + H2O  CO + 3H2

問3（1） （計算過程）
メタンの燃焼および水と二酸化炭素の生成に関する熱化学方程式は，
メタン：CH4（気） + 2O2（気） = CO2（気） + 2H2O（液） + 891 kJ①
水：H2（気） + 1/2O2（気） = H2O（液） + 286 kJ②
二酸化炭素：C（固） + O2（気） = CO2（気） + 394 kJ③
メタンの生成を示す熱化学方程式は，生成熱を Q〔kJ/mol〕としてC（固） + 2H2（気） = CH4（気） + Q〔kJ〕
ここで，② × 2 + ③ － ①より
Q = 286 × 2 + 394 － 891 = 75.0 kJ（解答） 75 kJ/mol

1（2） （計算過程）
メタンの分子量 16 およびプロパン（C3H8）の分子量 44 を用いて，メタンおよびプロパン 1 分子あたり，二酸化炭素がそれぞれ 1 分子および3 分子生成することに注意して，
メタン：1.00 / 16 × 44 = 2.75 g， プロパン：1.00 / 44 × 3 × 44 = 3.0 g（解答） メタン：2.8 g， プロパン：3.0 g
問4問5（計算過程）
気体の状態方程式より，
n = PV/RT = (1.00 × 105 × 1.00 × 103 × 1.9 × 10‒6) / (8.3 × 103 × 300)
= 7.63 × 10‒5 mol（解答） 7.6 × 10‒5 mol（計算過程）
ヘンリーの法則より，液体に溶解する気体の物質量は液体の体積と分圧に比例する。したがって，(2.5 × 10‒3) × {(1.00 × 103) / (1.00 × 105)} × (2.0 / 1.00) = 5.0 × 10‒5 mol（解答） 5.0 × 10‒5 mol

問 6 （1） （計算過程）
1.00 m3 のメタンハイドレートの質量は，1.00 × 106 × 0.91 = 9.1 × 105 g
メタンハイドレート中のメタンの質量比は 16 × 4 / (16 × 4 + 18 × 23) = 64 / 478
よって，求める物質量は，(9.1 × 105 × 64 / 478) / 16 = 7.61 × 103 mol（解答） 7.6 × 103 mol（2） （計算過程）
メタンハイドレートの分解は吸熱反応であり，メタンの燃焼は発熱反応であるから，設問（1）で計算したメタンハイドレート中のメタンの物質量を用いて，7.61 × 103 × (891 ‒ 54.2) = 6.37 × 106 kJ（解答） 6.4 × 106 kJ

正解・解答例
教科・科目名理科・化学（前期日程試験：令和 6 年度） 2／4

問題番号

R2-2

対象学部・

理学部（数学科，化学科，生物科学科，地球科学科，創造理学コース），工学部（電学科（課程）等

子物質科学科，化学バイオ工学科，数理システム工学科），農学部
問 1 (う)，(え)問 2 (い)問 3(1) (mol/L)−2(2) 正反応と逆反応の活性化エネルギーより，正反応は発熱反応である。
ゆえに，平衡を右側に移動させるには温度を下げれば良い。

問 4(1) Kp = pP2/pA(2) A と P の物質量をそれぞれ nA，nP とすると，各物質のモル濃度は理想気体の状態方程式を用いて次のように表される。
[A] = nA/V = pA/RT[P] = nP/V = pP/RT
これらを平衡定数 Kc の式に代入すると次のようになる。
Kc = [P]2/[A] = (pP/RT)2/(pA/RT) = (pP2/pA)(RT)−1 = Kp(RT)−1（解答）Kc = Kp(RT)−1（または Kp = KcRT）

問 5(1) v1 = k1[A]2，v2 = k2[P][Q]を平衡定数の式に代入して濃度を消去して整理すると次のようになる。
Kc = [P][Q]/[A]2 = (v2/k2)/(v1/k1)
平衡状態では v1 = v2 であるので，Kc = k1/k2 である。
（解答）Kc = k1/k2

２(2) (i)（解答）Kc = x2/(5.0 – 2x)2(ii)平衡定数 Kc = 1/64 を x で表すと次のようになる。
Kc = 1/64 = x2/(5.0 – 2x)2 ∴ (2x – 1)(6x + 5) = 0
x は正の値のみが許されるので，求める P の物質量は x = 0.50 mol である。
（解答）0.50 mol(3) Q を取り除いたとき，容器内には A と P がそれぞれ 4.0 mol，0.50 mol
だけある。ここから平衡状態に達するとき，生成する Q が y mol であるとすれば，A と P の物質量はそれぞれ(4.0 – 2y) mol，(0.50 + y) molとなる。以上より，平衡定数 Kc = 1/64 を y で表すと次のようになる。
Kc = 1/64 = (0.50 + y)y/(4.0 – 2y)2 ∴ 15y2 + 12y – 4 = 0
これを解くと𝑦=−6 ± 4√6 −6 ± 4 × 2.45=
15
15

y > 0 より y = 0.25 mol である。
ゆえに，求める P の物質量は 0.50 + 0.25 = 0.75 mol である。
（解答）0.75 mol(4)（解答）(う)（理由）ヘリウムを加えると全圧は増加するが，これが反応に寄与す
ることはないので，A，P，Q の分圧は変わらない。圧平衡定数の式より分圧が不変であれば平衡状態は変化しない。
（理由の別解）ヘリウムを加えても，これが反応に寄与することはな
く，また容器の大きさが変わらないため，[A]，[P]，[Q]の値は変わらない。よって，濃度平衡定数（または平衡定数）の式により平衡状態は変化しない。

正解・解答例
教科・科目名理科・化学（前期日程試験：令和６年度） 3／4

問題番号

R2-3

対象学部・

理学部（数学科，化学科，生物科学科，地球科学科，創造理学コース），工学部（電学科（課程）等

子物質科学科，化学バイオ工学科，数理システム工学科）
，農学部

問1

(ア) 2，(イ) 4，(ウ) +4，(エ) +2，(オ) 還元

問2

表面に不溶性の塩の被膜をつくるため

問3

塩酸：Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
水酸化ナトリウム水溶液：Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2↑

問4

塩酸：Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O
水酸化ナトリウム水溶液：Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4]

３
問5

A ⑤， B ④， C ③， D ①

問6

鉛は人体に有害であり，また廃棄物は自然環境に悪影響をおよぼすことが懸念されるため。

問7(1) スズよりもイオン化傾向の大きい鉄が先に酸化され，鉄が放出した電子を水に溶けた酸素がスズの表面で受け取ることで，内部の鉄の腐食が進行してしまうため。
(2) 鉄よりもイオン化傾向の大きい亜鉛が先に酸化され，亜鉛が放出した電子を水に溶けた酸素が鉄の表面で受け取ることで，内部の鉄の腐食を防ぐことができるため。
(3) 亜鉛は表面に酸化被膜をつくり，内部が保護されるため。

問8(1) 単位格子中にスズ原子が 4 個含まれるので，白色スズの密度は119 g/mol × 4
5.8×10−8 cm × 5.8×10−8

cm × 3.2×10−8

cm × 6.0×1023 /mol

= 7.41g/cm3と求められる。
（解答）

g/cm3

7.4

(2) 白色スズが灰色スズに同素変態する際の体積変化の割合は，密度変化の割合の逆数に等しい。したがって，体積変化の割合は
37.41= 1.275.8と求められる。
（解答）

1.3

倍

正解・解答例
教科・科目名理科・化学（前期日程試験：令和６年度） 4／4

問題番号

R2-4

対象学部・

理学部（数学科，化学科，生物科学科, 地球科学科，創造理学コース），工学部（電学科（課程）等

子物質科学科，化学バイオ工学科，数理システム工学科），農学部
問 1（計算過程）

化合物 B 61.0 mg 中の炭素の質量：154 mg 12

化合物 B 61.0 mg 中の水素の質量：27.0 mg 

2.0

44

18

= 42.0 mg= 3.00 mg

化合物 B 61.0 mg 中の酸素の質量：61.0 mg – (42.0 mg + 3.00 mg) = 16.0 mg

C:H:O=
４＿

42.0
12

:

3.00
1.0

:

16.0
16

= 3.5 : 3.0 : 1.0 = 7 : 6 : 2 となり, 組成式は C7H6O2 となる。また, 分子量 122 から, 分子式は C7H6O2 となる。
（分子式）C7H6O2
問 2 （イ）（エ）
問 3

CH3

CH

CH2

OH

問4

CH3

C

CH2

O

問5
（1）

（化合物名）サリチル酸
OH

（構造式）

O
C

OH

（2）塩化鉄(III)が, フェノール類と反応して呈色することを利用して, 反応の終了を確認するため。
O

（3）

CH3

C

O

O
C

OH

（4）

（5）
（計算過程）① 化合物 F（アセチルサリチル酸）を入れた試験管では, 塩酸が 0.40 mL, 空試
験では 9.80 mL を要した。その差 9.40 mL の塩酸に相当する水酸化ナトリウムが加水分解で反応した。
0.500 mol/L  9.40 mL = 4.70 mmol
② 化学反応式から, 1 mol のアセチルサリチル酸は 2 mol の水酸化ナトリウムと反応することから, 生成したアセチルサリチル酸の物質量は以下の式で求まる。
4.70 mmol ÷ 2 = 2.35 mmol
③化合物 F（アセチルサリチル酸）の生成量
2.35 mmol  180 mg/mmol = 423 mg（解答）
423 mg（6）（計算過程）① 実験に使用した化合物 D（サリチル酸） 690 mg の物質量690 mg ÷ 138 g/mol = 5.00 mmol
② 化合物 F（アセチルサリチル酸）の収率
2.35 mmol ÷ 5.00 mmol  100 = 47 %
（解答）
47 %

問6

O
C

O

CH3

O
C

O

CH CH2

採点・評価基準(具体的基準)
教科・科目名理科・化学（前期日程試験：令和 6 年度）

1／4

問題番号

R2-1

対象学部・

理学部(数学科，化学科，生物科学科，地球科学科，創造理学コース)，工学部(電学科（課程）等

子物質科学科，化学バイオ工学科，数理システム工学科)，農学部

出題のねらい1

物質量，化学反応と熱，気体の状態方程式，気体の溶解度について，基礎的な理解と応用力を問う。

問 1 メタンの分子構造を理解しているか。
問 2 反応物と生成物から化学反応式を正しく記述できるか。
問 3 熱化学方程式と化学反応における物質の量的関係を理解しているか。
問 4 濃度を考慮して気体の状態方程式を正しく使えるか。
問 5 ヘンリーの法則を理解しているか。
問 6 状態変化に伴う熱の出入りについて理解しているか。
採点基準

1

配点：25 %

問 1

2 %

問 2

2 %

問 3

(1) 4 %
(2) 4 %

問 4

3 %

問 5

3 %

問 6

(1) 4 %
(2) 3 %

採点・評価基準（具体的基準）
教科・科目名理科・化学（前期日程試験：令和 6 年度）

2／4

問題番号

R2-2

対象学部・

理学部（数学科，化学科，生物科学科，地球科学科，創造理学コース），工学部

学科（課程）等（電子物質科学科，化学バイオ工学科，数理システム工学科），農学部

出題のねらい２

化学反応の平衡と速さについて，基礎的な理解と応用力を問う。

問 1 化学反応の平衡状態の基礎的事項を理解しているか。
問 2 ルシャトリエの原理の基礎的事項を理解しているか。
問 3 平衡移動を考察するための基礎的事項を理解しているか。
問 4 濃度平衡定数と圧平衡定数の関係を理解しているか。
問 5 平衡状態を考察するための応用的思考力を有しているか。

採点基準

２

配点：25 %

問 1

2 %

問 2

1 %

問 3

(1)

1 %

(2)

3 %

(1)

1 %

(2)

3 %

(1)

3 %

問 4

問 5

(2) (i) 2 %(ii) 2 %
(3)

4 %

(4)

3 %

採点・評価基準(具体的基準)
教科・科目名理科・化学（前期日程試験：令和 6 年度）

3／4

対象学部・

理学部（数学科，化学科，生物科学科，地球科学科，創造理学コース），工学部（電学科（課程）等

子物質科学科，化学バイオ工学科，数理システム工学科），農学部

出題のねらい

３

問題番号

R2-3

両性金属の性質やその反応性に関する基礎的な知識と応用力を問う。

問 1 両性金属の特徴と性質を理解しているか。
問 2 被膜の生成による溶解性への影響について理解しているか。
問 3 両性金属の酸性，塩基性水溶液との反応について理解しているか。
問 4 両性水酸化物の酸性，塩基性水溶液との反応について理解しているか。
問 5 鉛(II)イオンの反応性について理解しているか。
問 6 鉛の有害性について理解しているか。
問 7 イオン化傾向と腐食との関係について理解しているか。
問 8 原子量，単位格子，密度，および体積の関係について理解しているか。

採点基準

3

配点：25%

問 1

5%

問 2

2%

問 3

2%

問 4

2%

問 5

4%

問 6

2%

問 7

(1) 1%(2) 1%

問 8(1) 3%(2) 2%(3) 1%

採点・評価基準(具体的基準)
4／4

教科・科目名理科・化学（前期日程試験：令和 6 年度）

問題番号

R2-4

対象学部・

理学部（数学科, 化学科，生物科学科，地球科学科, 創造理学コース），工学部（電学科（課程）等

子物質科学科，化学バイオ工学科，数理システム工学科），農学部

出題のねらい４

有機化合物の基礎的な理解および応用力を問う。

問 1 有機化合物の元素分析について, 基本的な計算を理解しているか。
問 2 カルボン酸や芳香族化合物の化学的性質について理解しているか。
問 3 不斉炭素原子をもつ有機化合物の構造と構造異性体を理解しているか。
問 4 アルコールの酸化反応やヨードホルム反応を理解しているか。
問 5 基本的な有機化合物の構造・性質・反応について理解しているか。
問 6 生成物の情報から, 反応物の構造を組み立てられるか。

採点基準

４

配点：25 %

問 1

3 %

問 2

2 %

問 3

2 %

問 4

2 %

問 5

(1) 2 %
(2) 2 %
(3) 2 %
(4) 3 %
(5) 3 %
(6) 2 %

問 6

2 %