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32 (化学基礎（第2問） 問7)

必要があれば、原子量は次の値を使うこと。
H 1.0 　C 12　 N 14　 O 16 　Ar 40

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。

図1で示した空気制御システムにおけるH₂Oの量に関する、次の問いに答えよ。

式（1）の反応によって3.2kgのO₂が生成したとき、同時に生成したH₂だけを用いると、式（2）の反応で得られるH₂Oの質量は何kgか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、式（2）の反応に用いるCO₂は十分な量があるものとする。