第101回薬剤師国家試験　問91

第101回薬剤師国家試験　問91

下図は、ある純物質のエントロピーの温度依存性を示したグラフである。純物質の状態に関する記述のうち、正しいのはどれか。２つ選べ。

１　物質の温度Tが0＜T＜T₁の領域では、気体の状態にある。
２　物質の温度TがT₁＜T＜T₂の領域では、固体の状態にある。
３　温度ゼロにおけるエントロピー（S₀）は、物質によっては負になる場合がある。
４　ΔS₂・T₂の大部分は、気化エンタルピーの変化量に由来する。
５　物質によらず、ΔS₁・T₁＜ΔS₂・T₂の関係が成り立つ。

解答
4、5

解説
１　誤
物質は温度の上昇に伴って、固体→液体→気体へと状態変化する。このことから、0＜T＜T₁の領域では固体の状態、T₁＜T＜T₂の領域では液体の状態、T₂＜Tの領域では気体の状態にある。
２　誤
解説1参照
３　誤
温度ゼロにおけるエントロピー（S₀）は、物質によらず0である（熱力学第三法則）。
４　正
T₂は液体から気体に変化する温度（沸点）である。沸点において物質は平衡状態にあるため、ΔG＝ΔH－T・ΔS＝0が成立する。前記の式を変換すると、ΔH＝T・ΔSとなることから、ΔS₂・T₂の大部分は、気化エンタルピーの変化量（ΔH₂）に由来する。
５　正
ΔS₁・T₁は融解エンタルピー、ΔS₂・T₂は蒸発エンタルピーを示しており、物質によらず融解エンタルピー＜蒸発エンタルピーであることから、物質によらず、ΔS₁・T₁＜ΔS₂・T₂の関係が成り立つ。