問題文全文(内容文)：
〔2023年 神戸学院大学〕
次の図は、メタンを原料として用いた燃料電池の模式図である。この燃料電池を 放電して、$4.0A$の電流を秒間流すために必要なメタンの物質量は何$mol $か。
ただし、この燃料電池の両極で起こる化学反応は、次の式で示されるものと し、メタンはすべてこの反応で消費されるものとする。
(ファラデー定数：$9.65 \times 10^4C/mol$)
負極：$CH_4+2H_2O →CO_2+8H^{+}+8e^{-}$
正極：$O_2+4H^{+}+4e^{-} →2H_2O$

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次の文章を読んで,以下の問いに答えなさい。
有効数字は 2 桁で答えなさい。
ただし,気体は理想気体の状態方程式に従うものとし,液体の水への水素と酸素の溶解は無視できるものとする。
また,$127℃$における水の飽和蒸気圧を$2.50×10^5Pa$とし,気体定数は$R=8.31×10^3Pa・L/(K・mol)$とする。
密閉容器内の着火装置の体積は無視できるものとする。

温度,体積,圧力を変えることができる,ピストンの付いた密閉容器内に,$1.00mol$ の水蒸気を入れて,温度を $127℃$,ピストンにかける圧力を$1.00×10^5Pa$とした。
このときの状態を状態 A とする。

状態 A の密閉容器内に水素 $H_2$を $0.400mol$,酸素 $O_2$を $0.200mol$ 加え,温度を$127℃$,ピストンにかける圧力を$1.00×10^5Pa$とした。
このときの状態を状態 B とする。

状態 B から,温度を$127℃$に保ったまま,ピストンにかける圧力を$5.00×10^5Pa$に上げた。
このときの状態を状態 C とする。

状態 C から,温度を$127℃$に保ったまま,体積を2倍にし,ピストンを固定した。
このときの状態を状態 D とする。

状態 D から,体積を固定したまま,密閉容器内の着火装置で着火して水素を完全燃焼させた。
反応終了後,温度を$127℃$とした。
このときの状態を状態 E とする。

問 1 状態 A における気体の体積を答えなさい。
問 2 状態 B における気体の体積を答えなさい。
問 3 状態 C における気体の体積を答えなさい。
問 4 状態 D における気体の全圧を答えなさい。
問 5 状態 E における気体の圧力を答えなさい。

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芳香族炭化水素Aは分子式C₁₀H₁₀を持ち、過マンガン酸カリウムで酸化するとテレフタル酸になる。硫酸水銀（Ⅱ）を触媒としてAに水を付加させたとき、予想される生成物BとCはいずれも銀鏡反応を示さない。
また、BとCではBのみヨードホルム反応陽性であった。
この時化合物A、B、Cの構造式を示せ

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化学基礎の教科書を解説する動画　
〔金属の反応(2) 金属と酸の反応〕

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芳香族をちょっと詳しく知ろう！
高校生向けの教育指導要領『外』の少しだけ深堀した解説動画です。