>>754
まず単位元の定義から、esが[a]の単位元であるなら、任意のxsに対して
f es xs == xs
f xs es == xs
を満たす、というところはいいよね(ゆえにesは、任意のxsより要素数が大きくなければいけない)

このことから直接非存在を言う方がこの場合は明快だと思うけど、
「ある要素が単位元ならばそれが一意である」はすぐに言えるから
背理法により単位元が存在しない、でも正しい論証だと思う

もしこの演算fに対してモノイドを構成するなら、
(>>756とほぼ同じことを言うが) length es == ∞ なる要素を1つ決めて
(全ての有限リスト) ∪ {es}
みたいな集合の上でなら言えそう
ちゃんと見てないけど結合律もそれっぽく振る舞ってそう