共通テスト（理科） 過去問
令和8年度（2026年度）追・再試験
問97 (化学（第2問） 問6)

水素H₂は、燃焼時に二酸化炭素CO₂を排出しない、単位質量当たりの発熱量が大きい、燃料電池の燃料として利用できるなど、環境負荷の少ない新しいエネルギー源として注目されている。水素に関する次の問いに答えよ。ただし、エンタルピー変化ΔHは問題文中に与えた値を使うこととし、温度・圧力による変化は無視してよい。

水素を燃料とした燃料電池では、電池全体で式（2）の化学反応が起きる。

H₂（気）＋（1／2）O₂（気）　→　H₂O（液）　ΔH＝－286kJ　　・・・（2）

この化学反応で発生するエネルギー（反応エンタルピーΔH）は、電気エネルギーと電池内の熱エネルギーに変換されるとする。
図1に示すように、水素を燃料とした燃料電池をある時間動作させた結果、100molの液体のH₂Oが生成した。発生したエネルギーのうち、16000kJが電気エネルギーとして取り出せた。一方で、電気エネルギーとして取り出すことができなかった熱エネルギーをすべて使って、22.0℃の水道水を42.0℃に加熱した。このとき、42.0℃の温水（水道水）は何kg得られるか。最も適当な数値を、後の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、水道水の比熱は4.2J／（g・K）とする。