大問Ⅰ　物質の三態を決める要因、二酸化炭素の状態図（三重点・臨界点・昇華）、蒸気圧曲線上での凝縮量の計算理論化学(物質の三態・状態図・気体)・難易度 標準　

1 ⑨（熱運動）

　物質の三態は、粒子をばらばらにしようとする熱運動の激しさと、粒子を集めようとする粒子間の引力の大小で決まる。

　温度を上げると熱運動が激しくなり、固体から液体、液体から気体へと変化する。

2 ⑦（引力）

　粒子間に働く引力（分子間力）が熱運動に打ち勝つと、粒子は接触したまま集まって固体や液体になる。

　引力より熱運動が勝ると粒子はばらばらに飛び回り気体になる。

3・4 ①・②（固体・液体）（順不同）

　固体と液体では粒子どうしが接触しているので、温度や圧力を変えても粒子間の距離がほとんど変わらず、体積の変化が小さい。

　気体は粒子間の距離が大きいので、温度や圧力の変化で体積が大きく変わる。

5 ⑤（固体と気体が共存する）

　曲線XTは三重点Tより低温・低圧側にあり、固体の領域と気体の領域を分ける境界線（昇華圧曲線）である。

　境界線上では、その両側の2つの状態が共存する。

6 ⑦（固体と液体と気体が共存する）

　点Tは3本の曲線が集まる三重点であり、固体・液体・気体の3つの状態が共存する点である。

7 ⑧（液体と気体の区別がつかない）

　点Y（31℃、74×10^5 Pa）は蒸気圧曲線の終点、すなわち臨界点である。

　これより高温かつ高圧の領域①では超臨界状態となり、液体と気体の区別がつかない。

8 ②（凝固）

　点Tからほぼ鉛直に立ち上がる曲線は融解曲線で、その左側が固体、右側が液体の領域である。

　点Aは融解曲線の右側にあるので液体であり、温度を変えずに圧力を上げると融解曲線を横切って固体になる。液体から固体への変化が凝固である。

9 ①（点Tより高い温度で、圧力を高く）

　気体が液体に変わる（凝縮する）には、蒸気圧曲線TYを低圧側から高圧側へ横切ればよい。

　蒸気圧曲線は点Tから点Yまでしか存在しないので、温度は点T（−56.6℃）より高くなければならず、その温度で圧力を高くすればよい。

10 ⑦（22.0）

　容器の容積を V[L] とする。はじめは全量が気体で、二酸化炭素は 44.0/44.0 = 1.00 mol である。

　気体の状態方程式より 2.49×10^6 × V = 1.00 × 8.31×10^3 × (273+27) なので V = 1.001 L。

　点Bは 0℃、11.3×10^5 Pa で蒸気圧曲線上にあるから、気体として残る物質量 n_B は

　11.3×10^5 × 1.001 = n_B × 8.31×10^3 × (273+0) より n_B = 0.4987 mol。

　液体になったのは 1.00 − 0.4987 = 0.5013 mol なので、その質量は 0.5013 × 44.0 = 22.06 ≒ 22.0 g。

11 ⑤（容器に入れて凍らせた味噌汁を、減圧すると乾燥した状態になった。）

　矢印は曲線XT（昇華圧曲線）を固体側から気体側へ横切る変化、すなわち昇華である。

　⑤は凍らせた水を減圧下で昇華させて除くフリーズドライで、昇華にあたる。①・②は凝縮、③は蒸発、④は融解である。