수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2009-07-14)

수능(화학I) 2009-07-14 필기 기출문제 해설

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수능(화학I)
(2009-07-14 기출문제)

목록

1과목: 과목구분없음

1. 다음은 공기 중에 포함된 기체 A에 대하여 조사한 내용이다.

이 기체 A로 가장 적절한 것은?

  1. 수소
  2. 헬륨
  3. 질소
  4. 메탄
  5. 아르곤
(정답률: 알수없음)
  • 천연가스에서 초저온 분리로 얻을 수 있고, 다른 원소와 거의 반응하지 않는 비활성 기체이며, 잠수부의 공기통에 산소와 함께 사용하는 기체는 헬륨입니다.
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2. 그림은 묽은 염산(HCl)과 수산화나트륨(NaOH) 수용액의 부피를 다르게 하여 반응시켰을 때 각 혼합용액의 최고 온도를 나타낸 것이다.

점 A의 혼합용액에 존재하는 이온의 모형으로 가장 적절한 것은? (단, 은 서로 다른 이온을 나타낸 것이다.) [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 묽은 염산($HCl$)과 수산화나트륨($NaOH$)의 중화 반응에서 최고 온도는 반응하는 산과 염기의 양이 1:1로 완전히 중화될 때 가장 높게 나타납니다.
    그래프에서 최고 온도가 가장 높은 지점이 중화점이며, 점 A는 중화점에 도달하기 전 수산화나트륨($NaOH$)이 더 많이 들어있는 염기성 상태입니다.
    따라서 혼합용액에는 반응하고 남은 $OH^-$이온과 반응 결과 생성된 구경꾼 이온인 $Na^+$, $Cl^-$이온이 존재해야 합니다.
    이온의 종류와 개수를 분석했을 때, $Na^+$와 $Cl^-$가 동일한 개수로 존재하고 $OH^-$가 추가로 존재하는 가 가장 적절합니다.
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3. 그림은 물 분자의 결합 모형과 얼음 100g을 일정한 열원으로 가열했을 때 가열 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물 분자 사이의 결합과 상태 변화에 따른 에너지 관계를 묻는 문제입니다.
    결합 (가)는 공유 결합이고, 결합 (나)는 수소 결합입니다. 공유 결합이 수소 결합보다 훨씬 강하므로 결합 (나)가 더 강하다는 설명은 틀렸습니다.
    DE 구간은 액체인 물이 기체인 수증기로 변하는 끓음 구간으로, 이때는 분자 사이의 수소 결합(나)이 끊어지는 것이지 공유 결합(가)이 끊어지는 것이 아닙니다.
    AB 구간은 고체(얼음) 상태이고 CD 구간은 액체(물) 상태입니다. 고체 상태의 분자 배열이 액체보다 훨씬 규칙적입니다.
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4. 다음은 할로겐의 반응성을 비교하기 위한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X, Y는 임의의 할로겐 원소이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 할로겐 원소의 반응성(산화력)은 $F > Cl > Br > I$ 순입니다.
    실험 (가)에서 적갈색 $X_{2}$가 $KY$ 수용액과 반응하여 보라색이 나타났으므로, $X_{2}$가 $Y^{-}$를 산화시켰음을 알 수 있습니다. 따라서 $Y^{-}$는 산화됩니다.
    실험 (나)에서 $Cl_{2}$가 보라색 솜을 다시 적갈색 $X_{2}$로 변화시켰으므로, $Cl_{2}$의 반응성이 $X_{2}$보다 큽니다.
    반응성이 더 큰 $Cl_{2}$는 $KY$ 수용액의 $Y^{-}$를 산화시킬 수 있으므로 반응이 일어납니다.

    오답 노트
    $X_{2}$는 $Cl_{2}$보다 반응성이 작습니다.
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5. 그림은 비누의 세탁 작용을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 비누 분자는 친수성 머리와 친유성 꼬리를 가진 계면활성제입니다. 물에 녹으면 친유성 꼬리가 안쪽으로 모이고 친수성 머리가 바깥쪽(물 쪽)을 향하는 구형의 미셀(micelle) 구조를 형성합니다.

    오답 노트
    비누 분자의 친유성기가 때(기름)와 결합하여 분리시키는 것이며, 친수성기가 때와 결합하는 것이 아닙니다.
    미셀은 때를 둘러싸서 물속에 분산시키므로 다시 쉽게 뭉쳐 큰 덩어리를 이루지 않고 안정적으로 분산됩니다.
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6. 다음은 주기율표의 일부와 임의의 원소 A～D에 대한 설명이다.

원소 A～D에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 원소 A～D는 색칠된 부분 중 한 곳에 위치한다.)

  1. A는 공기 중에서 쉽게 산화된다.
  2. B는 철제 기름 탱크의 부식을 막는 데 이용된다.
  3. C의 수소 화합물은 물에 녹아 산성을 나타낸다.
  4. D2는 수돗물의 소독에 이용된다.
  5. A와 C2를 반응시키면 전해질이 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 조건을 분석하면 A는 $\text{Na}$, B는 $\text{Mg}$, C는 $\text{Cl}$, D는 $\text{I}$ (또는 $\text{Br}$) 임을 알 수 있습니다. B와 C의 화합물이 $\text{BC}_2$이므로 $\text{MgCl}_2$가 되며, $\text{AD}$ 수용액($\text{NaI}$)에 $\text{C}_2$($\text{Cl}_2$)를 넣으면 $\text{I}_2$($\text{D}_2$)가 생성되는 반응이 일어납니다.
    수돗물 소독에 이용되는 것은 $\text{Cl}_2$ (원소 C)이지 $\text{D}_2$ (아이오딘 등)가 아닙니다.
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7. 그림은 콕으로 연결된 실린더 두 장치에 압력은 같고, 온도는 다른 조건에서 질소 기체를 넣은 모습을 나타낸 것이다.

콕을 열었을 때, 실린더 A～D의 기체 부피와 분자수를 옳게 비교한 것은? (단, 온도 변화는 없으며, 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다.) (순서대로 부피, 분자수) [3점]

  1. A = B = C = D, A = B = C = D
  2. A = B = C = D, C = D > A = B
  3. A = B > C = D, A = B = C = D
  4. B = D > A = C, B = D > A = C
  5. B = D > A = C, D > B > C > A
(정답률: 알수없음)
  • 콕을 열면 압력이 같아질 때까지 기체가 이동하며, 최종 부피는 온도에 비례합니다. $V \propto T$ (K) 관계를 적용합니다.
    부피 비교: $T_B=T_A=25^{\circ}\text{C}$이고 $T_D=T_C=0^{\circ}\text{C}$이므로, $B=D > A=C$가 성립합니다. (단, 최종 평형 상태의 부피 비율은 절대온도비에 따름)
    분자수 비교: 초기 분자수는 $n = \frac{PV}{RT}$ 입니다. $P$가 일정할 때 $n \propto VT$ 입니다.
    $\text{A}: 1\text{L} \times 298\text{K} = 298$, $\text{B}: 2\text{L} \times 298\text{K} = 596$, $\text{C}: 1\text{L} \times 273\text{K} = 273$, $\text{D}: 2\text{L} \times 273\text{K} = 546$
    따라서 분자수는 $\text{D} > \text{B} > \text{C} > \text{A}$ 순입니다.
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8. 철수는 석회수를 이용하여 다음과 같이 실험하였다.

이 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. (가)에서 중화 반응이 일어난다.
  2. (나)에서 이산화탄소가 생성된다.
  3. 석회수보다 (나)의 용액에서 비누가 잘 풀린다.
  4. (나)의 용액을 냉각시키면 (가)의 용액으로 되돌아간다.
  5. (나)의 반응으로 보일러의 관석 생성을 설명할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 실험 (가)에서 석회수 $\text{Ca(OH)}_2$에 드라이아이스 $\text{CO}_2$를 넣으면 $\text{CaCO}_3$ 앙금이 생겨 뿌옇게 되었다가, $\text{CO}_2$가 과량 공급되면 $\text{Ca(HCO}_3)_2$가 되어 다시 투명해집니다. (나)에서는 가열 시 $\text{Ca(HCO}_3)_2$가 분해되어 다시 $\text{CaCO}_3$ 앙금이 생성됩니다.
    화학 반응은 가역적일 수 있으나, (나)의 반응은 열분해 반응이므로 단순히 냉각시킨다고 해서 다시 (가)의 수용액 상태로 되돌아가지 않습니다.
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9. 그림은 세 가지 고분자 화합물의 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 구조식을 분석하면 (가)는 스티렌의 부가 중합체인 폴리스티렌, (나)는 아미노산의 축합 중합체인 단백질, (다)는 에틸렌글리콜과 테레프탈산의 축합 중합체인 PET입니다.
    (나)와 (다)는 반응 과정에서 물 등이 빠져나오는 축합 중합체이며, 단위체가 한 종류인 고분자는 (가) 하나뿐입니다.

    오답 노트
    (가)는 열경화성 고분자이다: 폴리스티렌은 열가소성 고분자입니다.
    단위체가 한 종류인 고분자는 두 가지이다: (가)만 해당되므로 한 가지입니다.
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10. 표는 연료 (가)와 (나)의 특성을 조사한 자료이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 밀도는 25℃, 1기압에서의 값이며, 같은 조건에서 공기의 밀도는 1.16g/L이다.)

  1. (가)는 (나)보다 휴대용 연료로 적합하다.
  2. (가)는 (나)보다 누출에 의한 연료의 확산이 빠르다.
  3. (나)는 (가)보다 누출에 의한 폭발 위험성이 크다.
  4. 추운 겨울에 (나)를 사용할 때는 B의 비율을 높여야 한다.
  5. 25℃, 1기압에서 단위 부피당 발열량이 가장 큰 것은 C이다.
(정답률: 알수없음)
  • 휴대용 연료로는 단위 질량당 발열량이 크고, 상온에서 액체 상태로 보관이 용이하며, 누출 시 위험성이 낮은 것이 적합합니다. (가)는 끓는점이 $-162^{\circ}C$로 매우 낮아 상온에서 기체로 존재하므로 고압 용기가 필요하여 (나)보다 휴대용 연료로 적합하지 않습니다.

    오답 노트
    확산 속도: 밀도가 작은 (가)가 (나)보다 확산 속도가 빠릅니다. (옳음)
    폭발 위험성: 연소 범위가 넓을수록 위험하며, (나)의 성분 중 C의 연소 범위가 가장 좁지만 전반적인 특성을 고려할 때 (가)보다 위험성이 클 수 있습니다. (옳음)
    겨울철 사용: 끓는점이 낮은 성분 B의 비율을 높여야 저온에서도 액체 상태를 유지하고 기화가 원활합니다. (옳음)
    단위 부피당 발열량: (밀도 $\times$ 연소열)을 계산하면 C가 가장 큽니다. (옳음)
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11. 그림은 일정량의 증류수에 리튬(Li) 조각을 넣었을 때의 시간에 따른 양이온 수의 변화를 나타낸 것이다.

리튬 대신 같은 질량의 나트륨(Na) 조각을 넣었을 때에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 원자의 상대 질량은 Li < Na이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 리튬($Li$)과 나트륨($Na$)은 모두 1족 알칼리 금속으로 물과 반응하여 $M^{+}$이온과 $OH^{-}$이온을 생성합니다.

    오답 노트
    N의 크기: 같은 질량일 때, 원자량이 더 큰 나트륨($Na$)의 몰수가 리튬($Li$)보다 적으므로 생성되는 양이온 수 N은 더 작아집니다. (틀림)
    t의 시간: 나트륨은 리튬보다 반응성이 커서 더 빠르게 반응하므로 반응 완료 시간 t는 더 짧아집니다. (옳음)
    음이온의 종류: 두 금속 모두 물과 반응하여 수산화 이온($OH^{-}$)을 생성하므로 종류는 같습니다. (옳음)
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12. 표는 금속 A, B, C를 묽은 염산(HCl)과 황산아연(ZnSO4)수용액에 각각 넣었을 때의 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B, C는 임의의 원소이며, 용액 속에서 2가의 양이온으로 존재한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 금속의 반응성 순서는 $A > B > C$ 순입니다. A는 $HCl$과 반응하고 $ZnSO_{4}$ 수용액에서 $Zn$을 석출시키므로 $Zn$보다 반응성이 크며, B는 $HCl$과는 반응하지만 $ZnSO_{4}$와는 반응하지 않으므로 $Zn$보다 반응성이 작습니다. C는 $HCl$과도 반응하지 않으므로 반응성이 가장 작습니다.

    오답 노트
    (가)에서 용액의 양이온/음이온 수: 금속 A가 이온화되어 양이온이 증가하고 음이온($Cl^{-}$) 수는 일정하므로 비율은 커집니다. (옳음)
    $BSO_{4}$ 수용액에 C를 넣을 때: C의 반응성이 B보다 작으므로 반응이 일어나지 않습니다. (틀림)
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13. 그림은 커피에 포함된 카페릭산과 바닐라향의 원료인 바닐린의 구조식이다.

두 화합물의 공통 성질로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 카페릭산과 바닐린의 구조식을 분석하면 공통 성질을 도출할 수 있습니다.
    불포화 결합은 두 화합물 모두 벤젠 고리를 포함하고 있어 존재합니다.
    염화철($FeCl_{3}$) 수용액과 정색 반응을 하는 페놀성 히드록시기($-OH$)가 두 화합물 모두에 존재합니다.
    아세트산과 반응하여 에스테르를 생성하는 히드록시기($-OH$)가 두 화합물 모두에 존재하므로 세 가지 보기 모두 옳습니다.
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14. 다음은 금속 A와 B에 대한 자료이다.

각 금속이 주성분인 합금을 <보기>에서 고른 것은? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이다.) (순서대로 A, B)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄱ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ, ㄱ
(정답률: 알수없음)
  • 보크사이트의 주성분인 $A_{2}O_{3}$는 산화 알루미늄이며, 이를 통해 금속 A는 알루미늄($Al$)임을 알 수 있습니다. 알루미늄은 표면에 얇은 산화 피막을 형성하여 내부 부식을 막는 성질이 있으며, 가볍고 강해 운송 수단이나 군함의 갑판 소재로 철(금속 B)을 대체하여 사용됩니다. 따라서 금속 A가 주성분인 합금은 두랄루민이고, 금속 B가 주성분인 합금은 스테인리스강입니다.
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15. 그림은 에탄올(C2H5OH)을 서로 다른 조건에서 반응시켰을 때의 생성물을 나타낸 것이다.

이 반응에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 에탄올($\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$)의 에스테르화 반응에 관한 문제입니다. 물질 A는 아세트산 에틸($\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5$)이며, 물질 B는 염화수소($\text{HCl}$)입니다.
    ㄱ. A는 에스테르로, $\text{Na}$와 반응하여 수소 기체를 발생시키지 않습니다.
    ㄴ. B는 $\text{HCl}$로, 강산성을 띠어 철($\text{Fe}$)을 산화시켜 부식시키는 성질이 있습니다.
    ㄷ. 산 염화물($\text{CH}_3\text{COCl}$)은 카복실산($\text{CH}_3\text{COOH}$)보다 반응성이 훨씬 커서 가열 없이 $25^{\circ}\text{C}$에서도 빠르게 반응합니다.
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16. 그림은 대기 오염 물질 중 하나인 물질 A의 반응을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 화석 연료의 불완전 연소와 타이어 연소 시 발생하는 물질 A는 일산화탄소($\text{CO}$)입니다.
    ㄱ. 일산화탄소($\text{CO}$)는 질소 산화물($\text{NO}_x$)과 함께 광화학 스모그를 유발하는 원인 물질이 맞습니다.

    오답 노트
    ㄴ. 탈황장치는 황 산화물($\text{SO}_x$)을 제거하는 장치입니다.
    ㄷ. 물질 A($\text{CO}$)가 완전 연소하면 물질 B인 이산화탄소($\text{CO}_2$)가 됩니다. 산성비의 주원인은 $\text{SO}_x$와 $\text{NO}_x$입니다.
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17. 다음은 헬륨의 압력과 부피에 관한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 76cmHg이고, 온도 변화는 없다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보일의 법칙과 기체의 밀도, 분자 운동 속도에 관한 문제입니다.
    (나) 상태에서 A의 압력은 대기압 $76\text{cmHg}$이고, B의 압력은 대기압에 수은주 높이를 더한 $76 + 76 = 152\text{cmHg}$입니다.
    ㄱ. 온도와 부피가 일정할 때 밀도는 압력에 비례합니다. B의 압력이 A의 2배이므로 B의 밀도는 A의 2배가 맞습니다.
    ㄴ. 같은 온도에서 분자의 평균 운동 속도는 기체의 종류(헬륨)가 같으므로 압력과 관계없이 동일합니다.
    ㄷ. (다)에서 콕을 열면 A와 B가 연결되어 전체 부피가 $50 + 50 = 100\text{mL}$가 되어야 하지만, 수은주 높이를 $76\text{cm}$로 유지하면 외부 압력과 평형을 이루어 전체 부피는 처음 상태의 합인 $100\text{mL}$가 아닌, 압력 변화에 따른 최종 부피를 따져야 합니다. 하지만 문제의 의도는 콕을 열어 압력이 평형을 이룬 상태에서 전체 부피가 $50\text{mL}$가 되는 조건을 묻는 것이며, 수은주 높이가 $76\text{cm}$로 유지되면 내부 압력이 $152\text{cmHg}$가 되어 부피가 절반으로 줄어든 $50\text{mL}$가 됩니다.
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18. 다음은 탄소화합물 (A)～(D)를 어떤 기준에 따라 구분한 것이다.

(가), (나), (다)로 적절한 것을 <보기>에서 고른 것은? (순서대로 가, 나, 다)

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄷ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄱ
  5. ㄷ, ㄱ, ㄴ
(정답률: 알수없음)
  • 화합물 (A) $\text{CH}_2=\text{CH}-\text{COOH}$, (B) 페놀, (C) $\text{HCOOCH}_3$, (D) $\text{CH}_3\text{COCH}_3$의 성질을 구분하는 문제입니다.
    먼저 (가)는 BTB 용액을 노란색으로 변화시키는 산성 물질인지 구분하는 기준입니다. (A)와 (B)는 산성이므로 '예', (C)와 (D)는 중성이므로 '아니오'로 분류됩니다. 따라서 (가)는 ㄴ입니다.
    다음으로 (나)는 (A)와 (B) 중 브롬과 첨가 반응이 일어나는지 구분하는 기준입니다. (A)는 탄소-탄소 이중 결합이 있어 첨가 반응이 일어나지만, (B)는 일어나지 않습니다. 따라서 (나)는 ㄱ입니다.
    마지막으로 (다)는 (C)와 (D) 중 가수분해되어 메탄올이 생성되는지 구분하는 기준입니다. (C)는 에스테르로 가수분해 시 메탄올이 생성되지만, (D)는 케톤으로 가수분해되지 않습니다. 따라서 (다)는 ㄷ입니다.
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19. 그림은 옥살산나트륨(Na2C2O4) 수용액 20mL가 들어 있는 시험관에 염화칼슘(CaCl2) 수용액을 조금씩 첨가할 때, 혼합용 액에 존재하는 옥살산 이온()의 개수를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 옥살산나트륨($Na_2C_2O_4$)과 염화칼슘($CaCl_2$)이 반응하면 옥살산칼슘($CaC_2O_4$) 앙금이 생성됩니다.
    반응식: $Ca^{2+} + C_2O_4^{2-} \rightarrow CaC_2O_4(s)$
    그래프에서 옥살산 이온($C_2O_4^{2-}$)의 개수가 0이 되는 지점이 당량점이며, 이때 첨가한 $CaCl_2$의 부피는 $20mL$입니다.
    오답 노트
    ㄱ: 당량점에서 $Ca^{2+}$와 $C_2O_4^{2-}$의 몰수비는 1:1이므로, $CaCl_2$ 수용액의 농도는 $Na_2C_2O_4$ 수용액의 농도와 같습니다. (틀림)
    ㄴ: 당량점 이후에는 첨가한 $Ca^{2+}$이온이 그대로 용액에 남으므로 $Ca^{2+}$의 개수가 증가합니다. (옳음)
    ㄷ: $Cl^-$이온은 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온이므로 $CaCl_2$를 첨가할수록 개수가 계속 증가합니다. (옳음)
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20. 그림 (가)는 헬륨 기체 4g의 압력(P)에 따른 부피(V) 변화를, 그림 (나)는 헬륨 기체 8g의 온도(T)에 따른 밀도 변화를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, P1과 P2는 2배 차이이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$와 밀도 $\rho = \frac{m}{V}$를 이용하여 분석합니다.
    (나) 그래프에서 동일 온도일 때 밀도가 더 낮은 $P_{1}$ 곡선이 $P_{2}$ 곡선보다 위에 있으므로, 부피가 더 크다는 뜻이며 이는 압력이 더 낮음을 의미합니다. 따라서 $P_{1} < P_{2}$이므로 $P_{1} > P_{2}$ 설명은 틀렸습니다.
    A와 C의 $PV$ 값은 $nRT$에 비례합니다. A는 헬륨 4g, C는 헬륨 8g이며 온도 조건이 다르므로 $PV$ 값이 같다고 단정할 수 없습니다.
    B와 D의 부피비를 구하기 위해 상태 방정식을 적용하면, 질량과 온도, 압력 조건이 일치하지 않아 2:1의 비율이 성립하지 않습니다.

    오답 노트
    $P_{1} < P_{2}$이므로 틀렸습니다.
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