気体の量を温度・圧力の条件とともに求める
気体の物質量、体積、温度と圧力を結び付ける14問と六つの記述課題です。
学年・内容の目安 高校「化学」。授業の復習や教材の準備に使えます。公開教材の利用条件を確認し、年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。
学習内容や既習事項に合わせて使う独自の練習です。文部科学省の認定教材や、教科書・入試の全範囲を網羅する教材ではありません。
高校「化学」(1)ア(ア)㋑「気体の性質」に関連し、「化学基礎」の物質量と体積の関係を出発点にした補助教材です。
解説を読む
気体の体積を読むときは、そのときの温度と圧力を確認します。モル体積をそのまま使える場合と、状態方程式で求める場合を比べます。
必要な予備知識
物質量をmolで表し、比例や反比例を使って数量を比べられること。
- 理想気体の状態方程式はpV＝nRT。pは圧力、Vは体積、nは物質量、Tは絶対温度。
- ここではpをkPa、VをL、TをKで表し、気体定数R＝8.31 kPa·L/(mol·K)を使う。27 ℃は計算上300 Kとして扱う。
- 同じ物質量の気体で、pが一定ならVはTに比例し、Tが一定ならVはpに反比例する。
- モル体積は条件で変わる。22.4 L/molを使うときは、問題でその値を指定した温度と圧力を確認する。
解き方の例
300 Kで1.00 molの理想気体の体積が24.93 Lなら、p＝1.00×8.31×300÷24.93＝100 kPaです。
よくある間違い
- 温度が27 ℃のとき、Tに27を入れる。
- 温度・圧力を確かめず、どの気体にも22.4 L/molを使う。
- 密閉して加熱すると、気体の分子数も増えると考える。
観察と考え方を講師と確かめる
一定に保つ量を特定し、温度の尺度と圧力・体積の単位をそろえて計算します。
この教材は理想気体として扱います。実在気体のずれ、混合気体の分圧、気体が出入りする過程は扱いません。
文部科学省：高等学校学習指導要領解説 理科編 · 東邦大学：気体の状態方程式
読む文章・資料
指定されたモル体積から求める
条件Aは0 ℃、101.3 kPaです。この条件で理想気体のモル体積を22.4 L/molとします。試料Aの体積は5.60 L、試料Bは0.75 molです。
状態方程式で物質量を求める
気体Cは27 ℃（計算上300 K）、100 kPaで12.465 Lを占めます。気体定数Rを8.31 kPa·L/(mol·K)とします。
体積一定で温める
硬い密閉容器に理想気体Dを入れ、300 Kから360 Kに温めます。300 Kでの圧力は125 kPaでした。容器の体積は変わりません。
温度一定で圧縮する
漏れのないピストン付き容器の気体Eを、温度を一定にして12.0 Lから8.00 Lに圧縮します。圧縮前の圧力は100 kPaでした。
圧力一定で温める
漏れのないピストン付き容器の気体Fを、圧力を一定に保ちながら300 Kから330 Kに温めます。300 Kでの体積は15.0 Lでした。
同じ体積でも圧力が違う
容器GとHには同じ種類の理想気体が入っています。両方とも300 Kで体積は6.00 Lです。Gの圧力は100 kPa、Hは150 kPaです。
圧力の異なる二つの基準
0 ℃で、基準Jは101.3 kPa、基準Kは100.0 kPaです。理想気体1 molの体積を、Jでは約22.4 L、Kでは約22.7 Lとします。
練習する
選択問題では答えを一つ選び、数値問題では指定された単位で数だけを入力します。観察の根拠や途中の計算は、記述課題で講師と確認します。
入力した答えは、ページを再読み込みするか離れるまで、このページのメモリ上に保持されます。保存済みの下書き、アカウントの成績、自動の宿題提出は作成されません。
自分の答えと記述
確認問題・資料・講師と使う課題
資料：指定されたモル体積から求める
条件Aで5.60 Lの試料Aは何molですか。molで表した数値を入力しましょう。
答えと解説
0.25
5.60 L÷22.4 L/mol＝0.25 molです。
資料：指定されたモル体積から求める
条件Aで0.75 molの試料Bは何Lですか。Lで表した数値を入力しましょう。
答えと解説
16.8
0.75 mol×22.4 L/mol＝16.8 Lです。
資料：状態方程式で物質量を求める
気体Cの物質量を求めるとき、式に入れるTはいくつですか。
- 27 K
- 300 K
- 273 K
答えと解説
300 K
Tは絶対温度なので、この練習で示した300 Kを使います。
資料：状態方程式で物質量を求める
気体Cの物質量は何molですか。molで表した数値を入力しましょう。
答えと解説
0.5
n＝pV÷(RT)なので、100×12.465÷(8.31×300)＝0.50 molです。
資料：体積一定で温める
360 Kにしたときの圧力は何kPaですか。kPaで表した数値を入力しましょう。
答えと解説
150
Vとnが一定なのでpはTに比例します。125×360÷300＝150 kPaです。
資料：体積一定で温める
気体Dを温めたとき、一定だった量の組はどれですか。
- 体積と物質量
- 圧力と物質量
- 温度と体積
答えと解説
体積と物質量
硬い容器の体積は変わらず、密閉しているので気体の物質量も一定です。
資料：温度一定で圧縮する
体積を8.00 Lにしたときの圧力は何kPaですか。kPaで表した数値を入力しましょう。
答えと解説
150
Tとnが一定なのでpVが一定です。100×12.0÷8.00＝150 kPaです。
資料：温度一定で圧縮する
圧縮前後のデータで、値が等しくなるものはどれですか。
- 圧力と体積の和
- 圧力と体積の比
- 圧力と体積の積
答えと解説
圧力と体積の積
温度と物質量が一定なら、pV＝nRTの右辺が変わりません。
資料：圧力一定で温める
330 Kでの気体Fの体積は何Lですか。Lで表した数値を入力しましょう。
答えと解説
16.5
pとnが一定なのでVはTに比例します。15.0×330÷300＝16.5 Lです。
資料：圧力一定で温める
気体Fの温度が300 Kから330 Kになったとき、体積はもとの何倍ですか。
- 0.90倍
- 1.30倍
- 1.10倍
答えと解説
1.10倍
330÷300＝1.10であり、体積も同じ倍率で増えます。
資料：同じ体積でも圧力が違う
GとHで、物質量が大きいのはどちらですか。
- Hの物質量が大きい。
- GとHの物質量は等しい。
- Gの物質量が大きい。
答えと解説
Hの物質量が大きい。
VとTが等しいので、n＝pV÷(RT)よりpが高いHの物質量が大きくなります。
資料：同じ体積でも圧力が違う
Hの物質量はGの物質量の何倍ですか。倍数を入力しましょう。
答えと解説
1.5
同じVとTでは物質量の比は圧力の比に等しく、150÷100＝1.5です。
資料：圧力の異なる二つの基準
基準Kで理想気体が11.35 Lを占めるとき、物質量を求める式はどれですか。
- 11.35÷22.4
- 11.35÷22.7
- 11.35×22.7
答えと解説
11.35÷22.7
基準Kに合うモル体積は22.7 L/molです。体積をモル体積で割ります。
資料：圧力の異なる二つの基準
温度が同じで、基準Kのモル体積が大きい理由はどれですか。
- 基準Kの方が、圧力が低いから。
- 基準Kの方が、圧力が高いから。
- 基準Kの方が、物質量が大きいから。
答えと解説
基準Kの方が、圧力が低いから。
1 molずつを同じ温度で比べると、圧力の低いKで体積が大きくなります。
観察と考え方を講師と確かめる
資料：指定されたモル体積から求める
5.60 Lの試料Aの物質量を求め、22.4 L/molを使える条件を説明しましょう。
答えと解説
5.60÷22.4＝0.25 molです。0 ℃、101.3 kPaが、この教材で22.4 L/molを指定した条件です。
式と同時に、その式に使うモル体積の条件を確認します。
- 体積をモル体積で割り、0.25 molと求める。
- 0 ℃、101.3 kPaを根拠に22.4 L/molを選ぶ。
資料：状態方程式で物質量を求める
気体Cの物質量を求める式を書き、温度に入れる数と単位を示しましょう。
答えと解説
n＝pV÷(RT)です。温度は300 Kとし、100×12.465÷(8.31×300)＝0.50 molです。
温度の単位をそろえ、圧力と体積もRに合う単位を使います。
- n＝pV÷(RT)で0.50 molを求める。
- Tに絶対温度300 Kを使う。
資料：体積一定で温める
気体Dを360 Kまで温めたときの圧力を求め、どの量を一定としたか説明しましょう。
答えと解説
容器が硬く密閉されているため、Vとnは一定です。pはTに比例し、125×360÷300＝150 kPaです。
密閉でも容器が伸びるかどうかは別の条件です。
- 体積と物質量が一定であることを容器の条件と結び付ける。
- 絶対温度の比を使い150 kPaと求める。
資料：温度一定で圧縮する
気体Eを8.00 Lにしたときの圧力を求め、温度一定の条件が式のどこに関係するか説明しましょう。
答えと解説
Tとnが一定なのでnRTが変わらず、pVは一定です。100×12.0÷8.00＝150 kPaです。
圧縮で体積は小さくなり、同じ倍率の逆数で圧力が大きくなります。
- Tとnが一定なのでpVが一定と説明する。
- 体積の逆比を使い150 kPaと求める。
資料：圧力一定で温める
気体Fの330 Kでの体積を求め、圧力一定の条件を使って説明しましょう。
答えと解説
pとnが一定なのでVはTに比例します。15.0×330÷300＝16.5 Lです。
絶対温度が1.10倍なら、一定圧力で体積も1.10倍です。
- pとnが一定ならVはTに比例すると説明する。
- 絶対温度の比を使い16.5 Lと求める。
資料：圧力の異なる二つの基準
基準Kで11.35 Lを占める気体の物質量を求め、22.4 L/molで割らない理由を説明しましょう。
答えと解説
基準Kのモル体積は22.7 L/molなので、11.35÷22.7＝0.50 molです。基準Jと温度は同じでも、圧力が異なります。
同じ0 ℃でも、圧力が違えばモル体積は変わります。
- 基準Kの22.7 L/molを使い0.50 molと求める。
- 両基準で圧力が異なるためモル体積が異なると説明する。
ワークシート
学習内容と参考資料
日本の学習指導要領
高校「化学」(1)ア(ア)㋑「気体の性質」に関連し、「化学基礎」の物質量と体積の関係を出発点にした補助教材です。 · 2026-11-08
学習内容と参考資料授業・宿題・次の記録につなげる
観察や測定の結果をもとに、生徒が何を根拠に考えたかを一緒に確かめましょう。印刷する場合は、生徒用には解答を付けず、講師用には解答と記述課題の評価の目安を付けます。年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。生徒用のログインを使う場合は、利用条件と同意の手順を確認してください。
講師の方へ
教材にリンクを保存し、必要なときに生徒と共有できます。
この練習問題を保存ワークシート: 気体の量を温度・圧力の条件とともに求める
MomentDesk · https://momentdesk.com/ja/practice/calculate-gas-amount-with-temperature-and-pressure/
一定に保つ量を特定し、温度の尺度と圧力・体積の単位をそろえて計算します。
文部科学省：高等学校学習指導要領解説 理科編 · 東邦大学：気体の状態方程式
読む文章・資料
指定されたモル体積から求める
条件Aは0 ℃、101.3 kPaです。この条件で理想気体のモル体積を22.4 L/molとします。試料Aの体積は5.60 L、試料Bは0.75 molです。
状態方程式で物質量を求める
気体Cは27 ℃（計算上300 K）、100 kPaで12.465 Lを占めます。気体定数Rを8.31 kPa·L/(mol·K)とします。
体積一定で温める
硬い密閉容器に理想気体Dを入れ、300 Kから360 Kに温めます。300 Kでの圧力は125 kPaでした。容器の体積は変わりません。
温度一定で圧縮する
漏れのないピストン付き容器の気体Eを、温度を一定にして12.0 Lから8.00 Lに圧縮します。圧縮前の圧力は100 kPaでした。
圧力一定で温める
漏れのないピストン付き容器の気体Fを、圧力を一定に保ちながら300 Kから330 Kに温めます。300 Kでの体積は15.0 Lでした。
同じ体積でも圧力が違う
容器GとHには同じ種類の理想気体が入っています。両方とも300 Kで体積は6.00 Lです。Gの圧力は100 kPa、Hは150 kPaです。
圧力の異なる二つの基準
0 ℃で、基準Jは101.3 kPa、基準Kは100.0 kPaです。理想気体1 molの体積を、Jでは約22.4 L、Kでは約22.7 Lとします。
資料：指定されたモル体積から求める
条件Aで5.60 Lの試料Aは何molですか。molで表した数値を入力しましょう。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：指定されたモル体積から求める
条件Aで0.75 molの試料Bは何Lですか。Lで表した数値を入力しましょう。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：状態方程式で物質量を求める
気体Cの物質量を求めるとき、式に入れるTはいくつですか。
- 27 K
- 300 K
- 273 K
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：状態方程式で物質量を求める
気体Cの物質量は何molですか。molで表した数値を入力しましょう。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：体積一定で温める
360 Kにしたときの圧力は何kPaですか。kPaで表した数値を入力しましょう。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：体積一定で温める
気体Dを温めたとき、一定だった量の組はどれですか。
- 体積と物質量
- 圧力と物質量
- 温度と体積
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：温度一定で圧縮する
体積を8.00 Lにしたときの圧力は何kPaですか。kPaで表した数値を入力しましょう。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：温度一定で圧縮する
圧縮前後のデータで、値が等しくなるものはどれですか。
- 圧力と体積の和
- 圧力と体積の比
- 圧力と体積の積
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：圧力一定で温める
330 Kでの気体Fの体積は何Lですか。Lで表した数値を入力しましょう。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：圧力一定で温める
気体Fの温度が300 Kから330 Kになったとき、体積はもとの何倍ですか。
- 0.90倍
- 1.30倍
- 1.10倍
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：同じ体積でも圧力が違う
GとHで、物質量が大きいのはどちらですか。
- Hの物質量が大きい。
- GとHの物質量は等しい。
- Gの物質量が大きい。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：同じ体積でも圧力が違う
Hの物質量はGの物質量の何倍ですか。倍数を入力しましょう。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：圧力の異なる二つの基準
基準Kで理想気体が11.35 Lを占めるとき、物質量を求める式はどれですか。
- 11.35÷22.4
- 11.35÷22.7
- 11.35×22.7
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：圧力の異なる二つの基準
温度が同じで、基準Kのモル体積が大きい理由はどれですか。
- 基準Kの方が、圧力が低いから。
- 基準Kの方が、圧力が高いから。
- 基準Kの方が、物質量が大きいから。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
観察と考え方を講師と確かめる
ここからは講師と確認する記述問題です。自動採点の点数には含みません。
資料：指定されたモル体積から求める
5.60 Lの試料Aの物質量を求め、22.4 L/molを使える条件を説明しましょう。
資料：状態方程式で物質量を求める
気体Cの物質量を求める式を書き、温度に入れる数と単位を示しましょう。
資料：体積一定で温める
気体Dを360 Kまで温めたときの圧力を求め、どの量を一定としたか説明しましょう。
資料：温度一定で圧縮する
気体Eを8.00 Lにしたときの圧力を求め、温度一定の条件が式のどこに関係するか説明しましょう。
資料：圧力一定で温める
気体Fの330 Kでの体積を求め、圧力一定の条件を使って説明しましょう。
資料：圧力の異なる二つの基準
基準Kで11.35 Lを占める気体の物質量を求め、22.4 L/molで割らない理由を説明しましょう。
解答: 気体の量を温度・圧力の条件とともに求める
0.25
5.60 L÷22.4 L/mol＝0.25 molです。
16.8
0.75 mol×22.4 L/mol＝16.8 Lです。
300 K
Tは絶対温度なので、この練習で示した300 Kを使います。
0.5
n＝pV÷(RT)なので、100×12.465÷(8.31×300)＝0.50 molです。
150
Vとnが一定なのでpはTに比例します。125×360÷300＝150 kPaです。
体積と物質量
硬い容器の体積は変わらず、密閉しているので気体の物質量も一定です。
150
Tとnが一定なのでpVが一定です。100×12.0÷8.00＝150 kPaです。
圧力と体積の積
温度と物質量が一定なら、pV＝nRTの右辺が変わりません。
16.5
pとnが一定なのでVはTに比例します。15.0×330÷300＝16.5 Lです。
1.10倍
330÷300＝1.10であり、体積も同じ倍率で増えます。
Hの物質量が大きい。
VとTが等しいので、n＝pV÷(RT)よりpが高いHの物質量が大きくなります。
1.5
同じVとTでは物質量の比は圧力の比に等しく、150÷100＝1.5です。
11.35÷22.7
基準Kに合うモル体積は22.7 L/molです。体積をモル体積で割ります。
基準Kの方が、圧力が低いから。
1 molずつを同じ温度で比べると、圧力の低いKで体積が大きくなります。
記述問題の解答・確認の観点
資料：指定されたモル体積から求める
5.60 Lの試料Aの物質量を求め、22.4 L/molを使える条件を説明しましょう。
5.60÷22.4＝0.25 molです。0 ℃、101.3 kPaが、この教材で22.4 L/molを指定した条件です。
式と同時に、その式に使うモル体積の条件を確認します。
- 体積をモル体積で割り、0.25 molと求める。
- 0 ℃、101.3 kPaを根拠に22.4 L/molを選ぶ。
資料：状態方程式で物質量を求める
気体Cの物質量を求める式を書き、温度に入れる数と単位を示しましょう。
n＝pV÷(RT)です。温度は300 Kとし、100×12.465÷(8.31×300)＝0.50 molです。
温度の単位をそろえ、圧力と体積もRに合う単位を使います。
- n＝pV÷(RT)で0.50 molを求める。
- Tに絶対温度300 Kを使う。
資料：体積一定で温める
気体Dを360 Kまで温めたときの圧力を求め、どの量を一定としたか説明しましょう。
容器が硬く密閉されているため、Vとnは一定です。pはTに比例し、125×360÷300＝150 kPaです。
密閉でも容器が伸びるかどうかは別の条件です。
- 体積と物質量が一定であることを容器の条件と結び付ける。
- 絶対温度の比を使い150 kPaと求める。
資料：温度一定で圧縮する
気体Eを8.00 Lにしたときの圧力を求め、温度一定の条件が式のどこに関係するか説明しましょう。
Tとnが一定なのでnRTが変わらず、pVは一定です。100×12.0÷8.00＝150 kPaです。
圧縮で体積は小さくなり、同じ倍率の逆数で圧力が大きくなります。
- Tとnが一定なのでpVが一定と説明する。
- 体積の逆比を使い150 kPaと求める。
資料：圧力一定で温める
気体Fの330 Kでの体積を求め、圧力一定の条件を使って説明しましょう。
pとnが一定なのでVはTに比例します。15.0×330÷300＝16.5 Lです。
絶対温度が1.10倍なら、一定圧力で体積も1.10倍です。
- pとnが一定ならVはTに比例すると説明する。
- 絶対温度の比を使い16.5 Lと求める。
資料：圧力の異なる二つの基準
基準Kで11.35 Lを占める気体の物質量を求め、22.4 L/molで割らない理由を説明しましょう。
基準Kのモル体積は22.7 L/molなので、11.35÷22.7＝0.50 molです。基準Jと温度は同じでも、圧力が異なります。
同じ0 ℃でも、圧力が違えばモル体積は変わります。
- 基準Kの22.7 L/molを使い0.50 molと求める。
- 両基準で圧力が異なるためモル体積が異なると説明する。