大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）本試験
問28 (化学基礎（第2問） 問3)

宇宙ステーションの空気制御システムに関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

宇宙ステーションで人が生活するには、宇宙ステーション内の空気に含まれる酸素O₂と二酸化炭素CO₂の濃度を適切に管理する空気制御システムが必要である。空気制御システムでは、次の式（1）に示すように、水H₂Oの電気分解を利用してO₂が供給される。また、補充するH2Oの量を削減するために、式（2）のサバティエ反応の利用が試みられている（図1）。この反応では、触媒を用いてCO₂と水素H₂からメタンCH₄とH₂Oを生成するため、人の呼気に含まれるCO₂の酸素原子をH₂Oとして回収できる。

サバティエ反応の反応物であるCO₂および生成物であるCH₄に関する次の問いに答えよ。

次の化学反応式ア～エは、いずれも2種類の反応物からCO₂が生じる化学反応を示している。ア～エの反応において、2種類の反応物をいずれも1molだけ用いて反応させるとき、生成できるCO₂の物質量が最も多い反応はどれか。最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、いずれも記された反応のみが進行するものとする。

ア　　CaCO₃＋2HCl　➞　CaCl₂＋H₂O＋CO₂
イ　　（COOH）₂＋H₂O₂　➞　2H₂O＋2CO₂
ウ　　Fe₂O₃＋3CO　➞　2Fe＋3CO₂
エ　　2CO＋O₂　➞　2CO₂