高圧ガス製造保安責任者 乙種機械 学識 練習問題 第7問: 水素1.0 kgを0 ℃、0.1013 MPa（標準状態）の気体にしたときの体積はおよそいくらか。水素は理想気体とし、水素のモル質量は2 g/mol、標準状態で

標準状態での体積は約11.2 m³です。水素（H₂）のモル質量は2 g/molなので、1.0 kg＝1,000 gの物質量はn＝1,000÷2＝500 molです。

標準状態（0 ℃、0.1013 MPa）で理想気体1 molの体積は22.4 Lなので、V＝500×22.4＝11,200 Lとなり、1 m³＝1,000 Lより11.2 m³です。「22.4 m³」はモル質量を水素原子の1 g/molとして1,000 molとした値です。

「0.80 m³」は窒素のモル質量28 g/molを使った値（1,000÷28×22.4≒800 L）です。「0.0112 m³」は質量をgに直さずkgのまま1.0÷2＝0.5 molとした値です。

「0.0224 m³」はモル質量を水素原子の1 g/molとし、さらに質量をkgのまま1.0÷1＝1.0 molとした値（22.4 L）です。したがって、水素1.0 kgの標準状態での体積は約11.2 m³です。