阪大 基礎工 化学工学の院試過去問｜I・II全41問の分野と注意点

阪大基礎工（大阪大学大学院基礎工学研究科）の一般選抜で、専門科目に「化学工学」を選ぶ人向けのガイドです。2023〜2026年度の化学工学I（21問）と化学工学II（20問）を、公式問題と院試Hubの解答原稿から読み、分野の並び、180分の使い方、誤りやすい設問をまとめました。

問題は化学工学の公式ページで、2022〜2026年度のI・IIが公開されています。大学による解答は掲載されていません（2026年10月26日確認）。院試Hubの解答PDFは2023〜2026年度の4回分で、各年度のI・IIから1問ずつ、計8問の解答を年度別ページで無料公開しています（無料解答の一覧）。化学工学IIには、公開PDFに含まれない専用解答用紙を使う設問があり、その扱いは専用解答用紙の節で説明しています。

試験時間と問題の構成：IもIIも全問必答

2027年4月入学の一般選抜は、専門科目I・IIと面接、TOEICまたはTOEFLのスコアで選考しました。日程は次のとおりで、2026年8月に実施済みです。右の列は、2023〜2026年度の問題と院試Hubの解答原稿による構成です。

日程と科目は2027年度一般選抜要項（2・5〜7ページ）と基礎工学研究科の入試情報で確認できます。要項は化学工学I・IIとも化学工学関連科目としていますが、実際のIは化学の基礎5分野から出ています。科目別の配点は要項に載っていません。

5問を180分で解くので、1問あたり平均36分です。IIは設問ごとに数値を出す計算が中心で、前の設問の結果を次で使う流れが多いため、最初の収支式を誤ると後の数値がすべてずれます。図から値を読む設問（x–y線図、圧力–エンタルピー線図、三角線図）もあるので、定規を使って作図する時間を見込みます。

募集と第2志望・英語の条件

専門科目は志望領域にかかわらず8科目から1つを選び、IとIIで同じ科目を受けます。化学工学領域は物質創成専攻に属し、同専攻（物性物理工学・機能物質化学・化学工学・未来物質）の募集人員は113人です。研究科全体の267人は、推薦入学など他の選抜の合格者を含む人数です。 物質創成専攻のうち物性物理工学・機能物質化学・未来物質は3領域内で第2志望を指定できますが、化学工学領域は第2志望を選べません。出願後の領域変更もできません。

英語はTOEIC L&R公開テスト（2023年6月1日以降の受験分）か、TOEFL iBT（Home Editionを含み、2024年8月1日以降の受験分）のスコアで評価します。IPテストやTOEFLのMyBest・ITPは使えません。願書は募集要項の本紙を取り寄せる必要があり、手続きは阪大基礎工の入試情報ページにまとめています。

年度別の出題と傾向

各大問のテーマを、院試Hubの解答原稿の見出しから短くまとめました。問題番号の順に並べています。

Iは化学の基礎5分野が順番どおりに並ぶ

2024〜2026年度のIは、第1問が有機化学、第2問が無機化学、第3問が熱力学、第4問が量子化学、第5問が電気化学で、並び順まで同じでした。2023年度は第1問に円管内の流れと配管網の流量配分があり、続く5問が同じ5分野でした。 量子化学はヒュッケル法（2024・2026年度）、1次元の箱（2025年度）、等核2原子分子の分子軌道（2023年度）で、電気化学はネルンストの式で電位と濃度・pHを結ぶ問題が4年度続いています。

熱力学は、連鎖則とMaxwellの関係による水の熱膨張の説明（2024年度）、2成分系の気液平衡と共沸（2025年度）、van der Waals気体の断熱変化（2026年度）と、熱力学の関係式から式を導く問題が中心です。有機は合成経路と反応機構、無機は分子軌道・結晶場・VSEPRで、同じ研究科の専門科目「化学」と範囲は重なりますが、問題は別です。

IIは反応工学・分離・プロセス制御が毎年出る

IIの20問は、反応工学5問、分離と物質移動（蒸留・吸収・抽出）5問、プロセス制御4問、伝熱2問、物質収支・熱収支2問、流体1問、熱力学1問でした。プロセス制御は4年度とも1問ずつ出ており、物質収支から微分方程式を立て、定常値のまわりで線形化して伝達関数を求める流れが共通です。 反応工学は、逐次反応のPFRとCSTR（2023年度）、並発反応の選択率（2024年度）、固定層反応器と全圧追跡法（2025年度）、気液反応の総括速度（2026年度）で、選択率や律速段階を式で比べる設問が多く出ます。

分離は、精留塔の操作線（2023・2026年度）、吸収塔と放散塔（2024年度）、共沸蒸留（2025年度）、多段抽出（2026年度）と、線図を使う問題が続いています。伝熱は球形温度計の放射誤差（2023年度）と発熱のある平板（2025年度）、流体はBernoulliの式と円管内層流（2024年度）でした。

専用解答用紙が公開されていない設問

化学工学IIには、試験で配られる専用の解答用紙に印刷された線図や表に書き込む設問があります。この用紙は大学が公開する問題PDFに含まれていません。院試Hubの解答PDFでは、問題PDF内にある図から読み取れる値、判定の基準、式と仮定の数値例で答え、図から読んだ値には読み取りの幅を示しています。

用紙の値がないと答えが確定しない次の3設問は、確定した値や判定を収録していません。年度別ページにもこの制約を表示しています。

ほかに、2023年度の問題1(b-1)(b-2)と問題2(b-1)(c)、2025年度の問題1(b)と問題4も、専用用紙への作図や書き込みを求めます。これらは問題PDFの図で作図した値や自作の図で答えており、用紙そのものへの記入は再現していません。演習では、問題PDFの図を印刷して自分で作図し、解答の読み取り値と幅を比べてください。

設問ごとの最初の一手と誤りやすい箇所

院試Hubの解答原稿では、各設問に誤答例と確かめ方を付けています。ここでは他の年度にも通じる例を挙げます。完全な解答は年度別ページと解答PDFで確認してください。

化学工学II

プロセス制御は、線形化の係数が最初の一手です。2023年度問題4では、流出量が液面の平方根に比例するので、線形化で √h の微分の係数1/2が出ます。これを落とすと、ゲインと時定数がどちらも半分になります。 2026年度問題4の連続槽型反応器では、流量の変化にかかる係数が入口と出口の濃度差を体積で割った量になります。出口濃度の項を落とすと、ゲインを大きく見積もります。2025年度問題2（無料公開）のむだ時間は、液が配管を流れる時間であり、槽の滞留時間を入れると設計が大きくずれます。

物質収支では、何が保存されるかを先に決めます。2024年度問題1（無料公開）の固体燃料の燃焼では、灰分が燃焼で変化しないことから残渣の量が決まり、燃えた炭素の量が燃焼ガス組成の比の尺度を固定します。2026年度問題2では、気体のGが液に溶けて生成物Sになるので、液の総物質量は反応の前後で変わりません。Gの分を液に足すと、混合部で収支が閉じなくなります。

物質移動では、量論係数を流束の関係に入れます。2026年度問題1（無料公開）のガス吸収では、成分AとBが2:1で消えるので、反応面での流束の関係に係数2が入ります。この係数を落とすと、Bの寄与を半分に見積もり、吸収速度を小さく出してしまいます。 2024年度問題3の吸収塔では、塔頂から j 段までの収支で操作線を立て、操作線上の点の組を正しく選ぶのが山場です。

流体と熱では、2024年度問題2で容器の底に円管を付けた場合、管の入口の圧力に運動エネルギーの項を入れないと、管が短いほど流速が無限に大きくなる矛盾が残ります。2023年度問題5（無料公開）のメタン液化では、絞り弁での変化がエンタルピー一定であることと、てこの関係で液と蒸気の割合を逆にしないことが要点です。 2025年度問題5の発熱のある平板では、右側面で「内側から来る熱流束」と「外へ失う熱流束」が等しいという式を立て、対流、放射、両方の場合で右辺だけを替えます。

化学工学I

熱力学の2024年度問題3は、偏微分の連鎖則の積が −1 になる関係を、状態量の組に当てはめて使います。右辺を +1 と取り違えると結果の符号が逆になり、理想気体に当てはめると圧力が温度とともに下がるという結果になるので、理想気体で検算できます。2026年度問題3（無料公開）は、最初の設問で示す恒等式が、van der Waals気体の内部エネルギー、エントロピー、断熱変化の不変量のすべての出発点です。

量子化学のヒュッケル法では、共鳴積分 β が負であることを最初に確かめます。2024年度問題4では λ が大きい軌道ほどエネルギーが低く、この順序で電子を詰めた準位図が、C₅H₅ と C₇H₇ がどちらの電荷のイオンになりやすいか、アズレンの極性の説明の根拠になります。β の符号を忘れて準位を上下逆に描くと、イオンのなりやすさの判断も逆になります。2026年度問題4のアリルラジカルでは、係数の符号と規格化をそろえておくと、結合次数と反応位置の設問が代入だけで済みます。

電気化学では、2025年度問題5の電池で、純固体の活量、水素の活量、H⁺ と Cl⁻ の活量の関係をどう置くかが計算の中心です。2026年度問題5の定電流放電は、ファラデーの法則で時間とイオン濃度を結び、ネルンストの式で電位に直す2段の計算です。2023年度問題4（無料公開）の凝固点降下では、ln(1−y)≈−y と 1/(1−y)≈1 の2つの近似を、それぞれ導出のどこで使うかを答案に明記します。

分野別の練習と参考書

IとIIで使う道具が違うので、準備も分けて考えます。下表の問題数は2023〜2026年度の合計です。

IIの準備には、化学工学会編『化学工学―解説と演習―』のように、単位操作・反応工学・プロセス制御を演習つきで扱う教科書が使えます。反応器の設計方程式と選択率は、橋本健治『反応工学』で導出の流れを確かめられます。 Iの化学5分野は、同じ研究科の化学のガイドで挙げた物理化学・有機化学・無機化学の教科書の該当章で補います。

IIの線図問題は、問題PDFを原寸に近い大きさで印刷し、定規で操作線と階段を描く練習をします。読み取り値は人によって少しずれるので、解答の値と完全に一致するかより、作図の手順と読み取りの幅に収まっているかを確かめてください。

無料解答と解答PDFの使い方

次の8問は、年度別ページで解答と考え方を無料で読めます。Iは熱力学3問と電気化学1問、IIは物質移動・プロセス制御・燃焼計算・液化プロセスで、専用解答用紙の制約がある設問は含みません。

販売している解答・解説PDFは、化学工学Iが2023〜2026年度の21問・122設問（157ページ）、化学工学IIが同じ4年度の20問・91設問（111ページ）で、価格は各2,580円です。公式ページにある2022年度の問題は収録していません。 各設問で使う法則・収支式と成立条件、導出、次元や極限による確かめ、具体的な誤答を説明しています。化学工学IIの専用解答用紙を使う設問は、上の節のとおり、問題PDF内の図、判定基準、式と仮定の数値例で答えています。問題本文と原図は収録していないため、公式PDFと並べて使います。

演習では、1年度分を180分で解き、IIは収支式と数値を設問ごとに照合します。数値が合わないときは、解説の確かめ（単位、極限での振る舞い、収支が閉じるか）を自分の答案に当てはめて、どこでずれたかを探してください。収録年度は2023〜2026年度で、2026年8月に実施された2027年4月入学の一般選抜の問題は含みません。

物理系の専門科目は物性物理科学のガイドで比べられます。他の領域の公式過去問は阪大の研究科別過去問一覧から開けます。