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29 (化学基礎（第2問） 問4)

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。

CH₄は常温以下の温度で安定である。しかし、十分な量の塩素と混合して光（紫外線）を照射するとCH₄の水素原子を塩素原子に置き換えた化合物CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄ができる。CH₄を含めた五つの化合物のうち、無極性分子はどれか。最も適当なものを、次の選択肢のうちから二つ選べ。ただし、解答の順序は問わない。なお、図は分子の形であり、球の大きさはそれぞれの原子の大きさを反映している。