技術士第一次試験｜無料Web版
技術士 基礎科目 令和4年度 Ⅰ－５－４｜問題と解説
問題 Ⅰ－５－４
水素に関する次の記述の、（ ）に入る数値及び語句の組合せとして、適切なものはどれか。
水素は燃焼後に水になるため、クリーンな二次エネルギーとして注目されている。水素の性質として、常温では気体であるが、1気圧の下で、ア℃まで冷やすと液体になる。液体水素になると、常温の水素ガスに比べてその体積は約イになる。また、水素と酸素が反応すると熱が発生するが、その発熱量はウ当たりの発熱量でみるとガソリンの発熱量よりも大きい。そして、水素を利用することで、鉄鉱石を還元して鉄に変えることもできる。コークスを使って鉄鉱石を還元する場合は二酸化炭素（CO2）が発生するが、水素を使って鉄鉱石を還元する場合は、コークスを使う場合と比較してCO2発生量の削減が可能である。なお、水素と鉄鉱石の反応はエ反応となる。
1 ア：−162 イ：1／600 ウ：重量 エ：吸熱
2 ア：−162 イ：1／800 ウ：重量 エ：発熱
3 ア：−253 イ：1／600 ウ：体積 エ：発熱
4 ア：−253 イ：1／800 ウ：体積 エ：発熱
5 ア：−253 イ：1／800 ウ：重量 エ：吸熱
正解と解説
正解：5
解説答えは⑤。
（ア）水素は1気圧で約－253℃まで冷やすと液体になる。
（イ）液体水素の体積は，常温の水素ガスの約1／800である。
（ウ）水素の発熱量は，重量当たりではガソリンより大きい。
（エ）水素による鉄鉱石の還元は Fe2O3＋3H2＋熱→2Fe＋3H2O で表される吸熱反応である。
したがって，ア：－253，イ：1／800，ウ：重量，エ：吸熱となる。
関連知識：水素は利用時にCO2を排出しないが，製造方法によりライフサイクル全体の排出量は異なる。鉄鉱石の水素還元では，。
問題・正答の出典：公益社団法人 日本技術士会（公式の過去問題・公式正答）
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。