下の図は黒鉛と水素からメタンを生成する過程を示したものである。Q₁～Q₄は、反応物質がそれぞれの過程1～4で変化する際に出入りする熱量を表している。ただし、メタンの生成熱は74.0kJ/mol、C-H結合の結合エネルギーは414kJ/mol、H-H結合の結合エネルギーは432kJ/molとする。

• 問1 過程1の反応の熱化学方程式をa～dの中から一つ選び、解答欄の記号にマークしなさい。
  • a. $\text{C}$（黒鉛）$+2\text{H}_2$（気体）$=\text{CH}_4$（気体）$+74.0\text{kJ}$
  • b. $\text{C}$（黒鉛）$+2\text{H}_2$（気体）$=\text{CH}_4$（気体）$-74.0\text{kJ}$
  • c. $\text{C}$（黒鉛）$+2\text{H}_2$（気体）$=\text{CH}_4$（気体）$+148\text{kJ}$
  • d. $\text{C}$（黒鉛）$+2\text{H}_2$（気体）$=\text{CH}_4$（気体）$-148\text{kJ}$
• 問2 過程3の反応の熱化学方程式をa～dの中から一つ選び、解答欄の記号にマークしなさい。
  • a. $\text{C}$（黒鉛）$+2\text{H}_2$（気体）$=\text{C}$（気体）$+4\text{H}$（気体）$+864\text{kJ}$
  • b. $\text{C}$（黒鉛）$+2\text{H}_2$（気体）$=\text{C}$（気体）$+4\text{H}$（気体）$-864\text{kJ}$
  • c. $\text{C}$（黒鉛）$+2\text{H}_2$（気体）$=\text{C}$（気体）$+4\text{H}$（気体）$+1728\text{kJ}$
  • d. $\text{C}$（黒鉛）$+2\text{H}_2$（気体）$=\text{C}$（気体）$+4\text{H}$（気体）$-1728\text{kJ}$
• 問3 黒鉛の昇華熱［kJ/mol］を有効数字3桁で解答欄に書きなさい。