次の文章を読み、1～4の問に答えよ。答は各問の(1)から始まる選択肢の中から選べ。
水分子中の酸素-水素原子間の共有電子対は、電気陰性度の差により酸素原子側に偏っている。そのため、酸素原子はわずかに負の電荷を帯び、水素原子はわずかに正の電荷を帯びているので、酸素-水素原子間の結合には極性が生じている。また、酸素原子上に存在する非共有電子対は負の電荷をもっている。したがって、水分子の酸素原子上にある1組の非共有電子対と他の水分子の1個の水素原子が静電気的に引き合い、水素結合が1本形成される。
氷では、隣接する水分子同士の酸素原子と水素原子の間で水素結合を形成するように水分子が規則正しく配列し、三次元の網状構造が形成されている。メタンハイドレートとよばれる物質は、低温かつ高圧の条件下で、このような氷の立体網状構造の内部にメタン分子が入り込んだ構造をとっていて、新エネルギー源として期待されている。

1. 次の原子間の共有結合のうち、結合の極性がもっとも小さいものと、もっとも大きいものが、左から順に並んでいるものはどれか。$\fbox{14}$
   • a.$\text{C}-\text{H}$
   • b.$\text{N}-\text{H}$
   • c.$\text{O}-\text{H}$
   • (1) a、b
   • (2) a、c
   • (3) b、c
   • (4) b、a
   • (5) c、a
   • (6) c、b
2. 1個の水分子には、(　ア　)組の非共有電子対が酸素原子上にあり、2個の水素原子があるので、1個の水分子は(　イ　)個までの他の水分子との間に水素結合を形成することが可能である。氷中のすべての酸素原子と水素原子が水素結合を形成しているとすると、水分子1molからなる氷には、アボガド口数$N$を用いて( ウ　)本の水素結合があることになる。空欄(　ア　)～(　ウ　)に当てはまるものが順に並んでいるものはどれか。$\fbox{15}$
   • (1) 1、2、2$N$
   • (2) 1、2、3$N$
   • (3) 1、3、4$N$
   • (4) 1、4、2$N$
   • (5) 1、4、4$N$
   • (6) 2、2、2$N$
   • (7) 2、2、3$N$
   • (8) 2、3、4$N$
   • (9) 2、4、2$N$
   • (10) 2、4、4$N$
3. メタンハイ ドレートは、水分子46個がつくる網状のかごの中に8個のメタン分子が入り込んだ形を1つの単位とする構造をとっている。メタンハイドレート239gがとけると、標準状態で(　ア　)Lの体積をもつメタンと、(　イ　)gの水が得られる。空欄(　ア　)、(　イ　)に当てはまるものが順に並んでいるものはどれか。ただし、メタンは水に溶解せず理想気体としてふるまうものとする。$\fbox{16}$
   • (1) 22.4、104
   • (2) 22.4、144
   • (3) 22.4、207
   • (4) 44.8、104
   • (5) 44.8、144
   • (6) 44.8、207
   • (7) 67.2、104
   • (8) 67.2、144
   • (9) 67.2、207
4. メタン、水(液体)、二酸化炭素の生成熱をそれぞれ75kJ/mol、286kJ/mol、394kJ/molとすると、メタンの燃焼熱は何kJ/molか。$\fbox{17}$
   • (1) 427
   • (2) 577
   • (3) 605
   • (4) 755
   • (5) 891
   • (6) 1040