令和元年度 問27 化学プロセス
平衡状態における液相組成－気相組成－温度－圧力の関係を気液平衡図で表すことができる。その一例としてメタノール－水系の気液平衡関係を下図に示す。次の記述の下線部（ア）～（エ）について、正しいものの組合せはどれか。ただし、図 1、図 2 においての 2 種類の矢印（→、⇢）は、それぞれ同じ長さである。
図 1 は平衡温度と組成との関係を示す。図中の線 (a) は、（ア）液相線（又は沸点曲線）を示し、線 (b) は、（イ）気相線（又は露点曲線）を示す。
メタノールの沸点は、（ウ）約 65 ℃ である。
図 2 は液相組成と気相組成の関係を示したものである。図 1 から図 2 を作図すると、（エ）曲線 (c) が得られる。
①
ア、イ
②
イ、エ
③
ア、エ
④
イ、ウ
⑤
ウ、エ
正答
⑤ ウ、エ
図 1 は沸点図とも呼ばれ、あるモル濃度で温度を上昇させたときの状態変化を表す図です。温度上昇と共に気化していくことから (a) は気相線、(b) は液相線です。横軸のモル分率が 0 および 1 のときに各成分の沸点を表します。水（沸点 100 ℃）とメタノール（沸点 65 ℃）であることが読み取れます。
図 1 において、同一温度ではメタノールのモル分率が液相 0.3 と気相 0.6 と点線矢印で記載された分の差があります。これを踏まえ図 2 を見ると液相のメタノールのモル分率に対し気相のメタノールのモル分率が 2 倍近い (c) が最も適した曲線と言えます。