【実験1】水48.0g（温度20.0℃）の入った温度計付きの断熱容器に、質量バーセント濃度98.0％の濃硫酸2.00g（温度20.0℃）を加えて希硫酸をつくった。このとき希硫酸の温度は29.0℃まで上昇した。

【実験2】実験1の容器に入った希硫酸（温度29.0℃）に、水酸化ナトリウム$a$ g（温度29.0℃）を加えると、ちょうど中和された。このとき溶液の温度は$T$℃まで上昇した。

【実験3】実験1および実験2とは別に、水48.0g（温度20.0℃）の入った温度計付きの断熱容器を用意し、これに水酸化ナトリウム$a$ g（温度20.0℃）を加えたところ、溶液の温度は28.5℃まで上昇した。

ただし、下の問いにおいて、溶液の温度変化をもとに、生じた熱量（反応熱）を求めるときは、式$\eqref{aa}$を用いよ。また、すべての溶液の比熱を4.20J/(g・℃)として計算せよ。比熱とは、物質1gの温度を1℃上げるのに必要な熱量を意味する。 \[Q=mct\tag{1}\label{aa}\]

• $Q$：生じた熱量〔J〕
• $m$：溶液の質量〔g〕
• $c$：溶液の比熱〔J/(g・℃)〕
• $t$：溶液の温度変化〔℃〕

• 問1　実験1より、硫酸1molの溶解熱〔kJ〕を有効数字3桁で求めると、$\fbox{1}$$\fbox{2}$.$\fbox{3}$kJとなる。$\fbox{1}$には十の位の数字を、$\fbox{2}$には一の位の数字を、$\fbox{3}$には小数第1位の数字をそれぞれマークせよ。小数第2位以下がある場合は四捨五入せよ。
• 問2　実験1の操作とは逆に、大量の濃硫酸の入った容器に少量の水を加えると、瞬間的に水が突沸（激しく蒸発）するので危険である。突沸する理由として最も適切なものを、次の（a）～（f）のうちから1つ選べ。$\fbox{4}$
  • （a）硫酸の水への溶解によって起こる吸熱の量が、水の蒸発に必要な熱量よりも非常に大きいから。
  • （b）硫酸の水への溶解によって起こる吸熱の量が、水の蒸発に必要な熱量よりも非常に小さいから。
  • （c）硫酸の水への溶解によって起こる吸熱の量が、水の蒸発に必要な熱量とほとんど等しいから。
  • （d）硫酸の水への溶解によって起こる発熱の量が、水の蒸発に必要な熱量よりも非常に大きいから。
  • （e）硫酸の水への溶解によって起こる発熟の量が、水の蒸発に必要な熱量よりも非常に小さいから。
  • （f）硫酸の水への溶解によって起こる発熱の量が、水の蒸発に必要な熱量とほとんど等しいから。
• 問3　実験2および実験3の$a$の値を有効数字3桁で求めると、$\fbox{5}$.$\fbox{6}$$\fbox{7}$gとなる。$\fbox{5}$には一の位の数字を、$\fbox{6}$には小数第1位の数字を、$\fbox{7}$には小数第2位の数字をそれぞれマークせよ。小数第3位以下がある場合は四捨五入せよ。
• 問4　酸の水溶液と塩基の水溶液とが中和して水1molを生じるときの中和熱を56.0kJとするとき、実験2の$T$の値を有効数字3桁で求めると$\fbox{8}$$\fbox{9}$.$\fbox{10}$℃となる。$\fbox{8}$には十の位の数字を、$\fbox{9}$には一の位の数字を、$\fbox{10}$には小数第1位の数字をそれぞれマークせよ。小数第2位以下がある場合は四捨五入せよ。
• 問5　実験3でつくった水酸化ナトリウム水溶液を29.0℃にしたのち、これを、実験1と同様にしてつくった希硫酸（29.0℃）の入った断熱容器にすべて加えて混ぜた。このとき容器内の溶液の温度はどのように変化するか。最も適切なものを次の（a）～（e）のうちから1つ選べ。$\fbox{11}$
  • （a）29.0℃より低くなる。
  • （b）29.0℃のままである。
  • （c）29.0℃と$T$℃の間の温度になる。
  • （d）$T$℃になる。
  • （e）$T$℃より高くなる。