2026년 9월 고2 학평 통합과학 20번 해설

핵심 개념

중화 반응에서 H⁺과 OH⁻은 1 : 1로 반응해 물을 생성하며 열을 방출하고, 생성된 물의 양이 많을수록·용액 부피가 작을수록 온도가 많이 오른다.

단서 따라가기

1. Ⅲ(HCl 30 mL + NaOH 30 mL)이 초록색(중성), 최고 온도도 가장 높음두 수용액은 같은 부피끼리 완전히 중화된다(부피비 1 : 1) 반응 부피비 1 : 1 확정
2. (가) HCl 20 mL + NaOH 40 mL, (다) HCl 40 mL + NaOH 20 mL, 둘 다 t₁두 용액 모두 20 mL씩 반응하므로 생성된 물의 양이 같고, 전체 부피도 60 mL로 같아 온도가 같다 보기 ㄴ (옳음)
3. Ⅱ(HCl 30 mL + NaOH 20 mL) 25.5 ℃Ⅱ도 20 mL씩 반응해 (가)와 발생 열량이 같지만 전체 부피는 50 mL로 (가)의 60 mL보다 작아 온도가 더 많이 오른다 보기 ㄱ (틀림 — t₁ < 25.5)
4. <보기> ㄷ. Ⅳ와 (다)의 단위 부피당 전체 이온 수 비Ⅳ: Cl⁻ 30, Na⁺ 40, OH⁻ 10 → 80/70 mL, (다): H⁺ 20, Cl⁻ 40, Na⁺ 20 → 80/60 mL → 비는 6/7 보기 ㄷ (틀림 — 6/7)

정답 근거

보기 ㄴ: [실험 1]에서 HCl 수용액 30 mL와 NaOH 수용액 30 mL를 섞은 Ⅲ이 초록색(중성)이므로 두 수용액은 1 : 1의 부피비로 반응한다. (가)(HCl 20 mL + NaOH 40 mL)에서는 HCl 20 mL가 모두 반응하고, (다)(HCl 40 mL + NaOH 20 mL)에서는 NaOH 20 mL가 모두 반응하므로 두 경우 모두 HCl 20 mL와 NaOH 20 mL가 반응한다. 따라서 중화 반응으로 생성된 물의 양은 (가)와 (다)에서 같다. 옳은 것은 ㄴ뿐이므로 정답은 ②이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

BTB 색 변화와 최고 온도 자료로 중화 반응 부피비를 찾고, 반응한 양·용액 부피·남은 이온 수를 따져 온도와 이온 농도를 비교하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

BTB 색이 초록색(중성)인 혼합 용액으로 완전 중화 부피비 확정 → 각 용액에서 실제로 반응한 부피(생성된 물의 양)와 전체 부피 구하기 → 온도 변화는 (발생 열량 ÷ 용액 부피)로 비교 → 이온 수는 반응 후 남은 이온을 종류별로 세어 부피로 나누기