問1 次の化学反応式からわかる記述として正しいものはどれか。下の1 ～5 のうち…
物質量と化学反応式について，問1 ～問4 に答えよ。
問1 次の化学反応式からわかる記述として正しいものはどれか。下の1 ～5 のうちから一つ選 べ。ただし，原子量はH = 1．0，N = 14 とし，標準状態は0 ℃，1．01 × 105 Pa とする。 また，この化学反応はすべて過不足なく反応するものとする。
N2 + 3 H2 → 2 NH3
- 1 窒素原子1 個と水素原子3 個が反応すると，アンモニア分子が2 個生成する。係数が表すのは、原子ではなく分子の個数の比です。
- 2 窒素分子1 個と水素分子3 個が反応すると，水素原子が1 個多くなる。過不足なく反応するので、原子は余りません。
- 3 窒素分子1 mol と水素分子3 mol が反応すると，アンモニア分子が2 mol 生成する。係数が、そのまま物質量の比を表しています。
- 4 窒素分子1 g と水素分子3 g が反応すると，アンモニア分子が2 g 生成する。質量の比は、分子量を掛けないと求められません。
- 5 標準状態において，窒素分子1 L と水素分子3 L が反応すると，アンモニア分子が4 L生成する。体積の比も1対3対2で、4Lにはなりません。
解説
正解は3です。化学反応式の係数は、反応する物質量すなわちモルの比をそのまま表します。この式では窒素分子1molと水素分子3molが反応してアンモニア分子2molが生じます。係数は原子の個数の比ではなく分子の個数の比なので、窒素原子1個という書き方は当てはまりません。質量の比は分子量を掛けなければ求められず、気体の体積の比は係数と同じなので1対3対2となり、4Lにはなりません。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00001.htm）を加工して作成