수능(화학II) 필기 기출문제복원 (2006-10-12)

수능(화학II)
(2006-10-12 기출문제)

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1. 표는 몇 가지 고체 물질의 온도에 따른 용해도(g/물100g)를 나타낸 것이다.

자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"은 고체 물질의 온도가 낮아질수록 용해도가 감소한다는 사실을 나타내고 있으며, 이는 대부분의 고체 물질이 그렇기 때문이다. "ㄷ"는 온도가 일정 수준 이상에서는 용해도가 급격히 증가하는 지점이 있다는 사실을 나타내고 있으며, 이는 해당 물질의 용해도가 온도에 따라서 크게 변화하는 경우에 나타난다. 따라서 "ㄴ, ㄷ"가 정답이다.
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2. 부피가 같은 두 개의 용기에 수소(H2)기체와 산소(O2)기체가 그림과 같이 들어있다. 콕을 열어 기체를 혼합시킨 다음 점화 장치를 이용하여 두 기체를 완전히 반응시켰다.

실험에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 반응 전·후 기체의 온도는 400K를 유지하였으며 연결관의 부피는 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 옳은 것은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 입니다.

    ㄱ. 수소와 산소가 반응하여 물이 생성됩니다. 이 반응은 폭발적이며 엄청난 열이 발생합니다. 따라서, 실험에 사용된 용기는 폭발에 견딜 수 있는 강도의 재질로 만들어져 있어야 합니다.

    ㄴ. 반응 후 생성된 물은 기체 상태가 아니라 액체 상태로 존재합니다. 따라서, 용기에는 액체가 축적될 수 있는 충분한 공간이 있어야 합니다.

    ㄷ. 반응 후 생성된 물의 부피는 반응 전 수소와 산소의 부피의 합과 같습니다. 이는 가스의 볼륨 비례 법칙에 따른 결과입니다.
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3. 그림은 일정한 온도에서 1몰의 이상기체와 1몰의 이산화황(SO2)에 대한 압력과 부피와의 관계를 나타낸 것이다.

자료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. SO2몰을 사용하면 P점의 값은 2배가 된다.
  2. A점보다 B점의 부피가 작은 것은 분자간 인력 때문이다.
  3. B점과 C점에서 물질의 상태는 같다.
  4. C점에서 D점으로 가는 동안 상태 변화가 일어난다.
  5. E점이 D점보다 분자간 거리가 가깝다.
(정답률: 알수없음)
  • "SO2몰을 사용하면 P점의 값은 2배가 된다."라는 설명이 옳지 않다. SO2몰을 사용하면 P점의 값은 1/2배가 된다. 이유는 이상기체의 상태방정식에서 n/V를 일정하게 유지하면서 n을 2배로 늘리면 V는 2배로 커져야 하기 때문이다. 따라서 P는 1/2배가 된다.
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4. 그림은 서로 다른 온도에서 에탄올의 증기압을 측정한 실험 결과를 나타낸 것이다.

(가)와 (나)에 들어있는 에탄올에 대해 비교한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 온도 : 가 < 나
  2. 증발 속도 : 가 < 나
  3. 응축 속오 : 가 > 나
  4. 증기 분자수 : 가 < 나
  5. 액체 상태에서의 분자간 인력 : 가 > 나
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "응축 속오 : 가 > 나" 이다.

    이유는 그림에서 (가)와 (나)의 에탄올 증기압이 같아지는 지점인 78도C에서 (가)는 더 높은 증기압을 가지고 있으므로, (가)의 증발 속도가 더 빠르다. 따라서 (가)의 증기 분자수는 더 많을 것이다.

    하지만 (가)의 증발 속도가 빠르므로, (가)의 액체 상태에서의 분자간 인력은 더 약할 것이다. 이에 반해 (나)는 증발 속도가 느리므로 액체 상태에서의 분자간 인력은 더 강할 것이다.

    따라서 (가)와 (나)의 에탄올은 온도가 낮아질수록 (가)의 증기압이 더 높고, 증발 속도가 더 빠르며, 증기 분자수는 더 많지만, 액체 상태에서의 분자간 인력은 더 약할 것이다.
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5. 그림의 비커에 들어 있는 용액에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

(단, 포도당의 분자량은 180이고, 물의 몰랄 오름 상수는 0.52℃/m이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 옳은 것은 "ㄴ"뿐입니다. 이유는 용액의 농도가 낮아지면 얼음의 녹는 점이 낮아지기 때문입니다. 따라서, 물에 포도당을 녹인 용액의 녹는 점이 물보다 낮은 것은 용액의 농도가 더 낮기 때문입니다.
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6. 다음은 용매와 용액의 증기압을 비교하기 위한 실험이다.

시각 t2에서 유리종 (가)~(다)의 수증기 압력과 관련된 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 설탕물의 처음 농도는 같다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가)과 (다)의 증기압은 같다. (ㄴ)
    - (가)과 (다)의 용매 농도는 같다. (ㄴ)
    - (나)의 증기압이 가장 크다. (ㄴ)
    - (라)의 증기압이 가장 작다. (ㄴ)
    - (가)과 (다)는 같은 용질이므로 증기압이 같다. (ㄱ)
    - (가)과 (나)는 같은 용질이므로 용매 농도가 같다. (ㄴ)
    - (나)과 (다)는 같은 용질이 아니므로 증기압이 다르다. (ㄷ)

    정답은 "ㄱ, ㄷ"이다. (가)과 (다)는 같은 용질이므로 증기압이 같고, (나)과 (다)는 다른 용질이므로 증기압이 다르다.
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7. 그림은 원자 번호가 연속된 일부 원소들의 제1이온화 에너지(E1)와 제2이온화 에너지(E2)를 원자번호 순서에 따라 나타낸 것이다. (단, A~C는 원소를 나타낸 임의의 기호이다.)

위 자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 모든 원소들의 제1이온화 에너지와 제2이온화 에너지가 모두 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는 전자 껍질에 있는 전자 수가 감소하면서, 양성자와 전자의 전기적인 인력이 강해져서 일어나는 현상이다. 따라서, 보기에서 모두 고른 정답은 "ㄱ"이다.
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8. 그림은 몇 가지 입자들의 모형을 나타낸 것이다.

입자 (가)~(라)에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가)는 전자이며, (-)와 (+)극이 있다. 따라서 보기에서 (ㄱ)은 옳다.
    - (나)는 양성자이며, (+)극이 있다. 따라서 보기에서 (ㄴ)은 옳지 않다.
    - (다)는 중성자이며, 극이 없다. 따라서 보기에서 (ㄷ)는 옳다.
    - (라)는 중성자이며, 극이 없다. 따라서 보기에서 (ㄷ)는 옳다.

    따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ"이다.
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9. 그림은 A의 분자량을 알아보기 위해 삼투압을 측정하는 실험 장치이다.

이 실험에서 용질 A의 분자량이 실제보다 크게 측정되는 원인이 될수 있는 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 "ㄴ"은 증류 과정에서 증기가 완전히 냉각되지 않아 일부 증기가 액체로 돌아오는 역류 현상이 발생할 수 있기 때문에 분자량이 크게 측정될 수 있다. "ㄷ"는 증류 과정에서 증기가 완전히 분리되지 않아 다른 물질이 함께 증류되어 분자량이 크게 측정될 수 있다. 따라서 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.
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10. 그림은 분자 A2, B2, AB가 생성되는 과정에서 두 원자의 핵간 거리에 따른 에너지의 변화를 나타낸 것이다.

자료로부터 알수 있는 옳은 내용을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A, B는 원소를 나타내는 임의의 기호이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기에서 "ㄱ"은 A와 B가 결합하여 생성되는 AB 분자의 생성 엔탈피가 음수인 것을 나타낸다. 즉, A와 B가 결합하여 생성되는 AB 분자는 에너지가 방출되는 반응이므로, 반응이 일어나기 쉽다는 것을 의미한다.
    - 보기에서 "ㄴ"은 A와 B가 각각 단독으로 존재할 때의 에너지보다 AB 분자가 생성될 때의 에너지가 더 낮은 것을 나타낸다. 이는 A와 B가 결합하여 AB 분자를 생성하는 것이 에너지적으로 유리하다는 것을 의미한다.
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11. 그림 (가)는 수소 원자의 2s오비탈에서 전자가 발견될 확률과 경계면을 그림 (나)는 수소 원자의 2p의 경계면을 나타낸 것이다.

자료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 에너지 준위는 2s와 2p가 같다.
  2. 2px와 2py 오비랄의 크기는 같다.
  3. 2px에서 전자가 발견될 확률은 원점 대칭이다.
  4. 2s 오비랄의 경계면에서 전자가 발견될 확률이 가장 높다.
  5. 2p에 전자가 존재할 수 있는 오비랄의 수는 2s의 3배이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "2px에서 전자가 발견될 확률은 원점 대칭이다." 이다. 그림 (나)에서는 2px 오비탈에서 전자가 발견될 확률이 원점 대칭이 아니라, x축 대칭임을 알 수 있다.

    2s 오비탈의 경계면에서 전자가 발견될 확률이 가장 높은 이유는, 2s 오비탈이 원자핵과 가장 가까운 곳에 위치하고 있기 때문이다. 따라서 전자가 원자핵에 가까운 곳에서 발견될 확률이 높아진다.

    에너지 준위는 2s와 2p가 같다.

    2px와 2py 오비탈의 크기는 같다.

    2p에 전자가 존재할 수 있는 오비탈의 수는 2s의 3배이다.
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12. 표는 에탄(C2H6)과 에틴(C2H2)에 관련된 몇 가지 열화학 반응식을 나열한 것이다.

자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • <보기>
    ㄱ. 에틸렌(C2H4)은 에틸렌(C2H2)과 수소(H2)의 가산반응으로 생성된다.
    ㄴ. 에틸렌(C2H4)은 에틸렌(C2H2)과 수소(H2)의 촉매작용으로 생성된다.
    ㄷ. 에틸렌(C2H4)은 에틸렌(C2H2)과 수소(H2)의 산화반응으로 생성된다.

    정답: ㄱ, ㄴ

    해설:
    - 에틸렌(C2H4)은 에틸렌(C2H2)과 수소(H2)의 가산반응으로 생성된다. (반응식 1)
    - 에틸렌(C2H4)은 에틸렌(C2H2)과 수소(H2)의 촉매작용으로 생성된다. (반응식 2)
    - 에틸렌(C2H4)은 에틸렌(C2H2)과 수소(H2)의 산화반응으로 생성된다. (반응식 3)

    따라서, ㄱ과 ㄴ 모두 맞는 설명이다.
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13. 그림과 같이 pH가 다른 세 가지 용액이 있다.

위 용액과 관련된 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는, 용액 A와 B의 pH 차이가 1이므로 농도 차이는 10배가 되고, 용액 B와 C의 pH 차이가 2이므로 농도 차이는 100배가 된다. 따라서, 용액 A와 C의 농도 차이는 1000배가 되어야 하지만, 보기에서는 "ㄴ"으로 표시되어 있어서 모든 용액의 농도 차이가 같다는 것은 옳지 않다.
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14. 표는 몇 가지 물질들의 성질을 조사한 자료이다.

자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 물질 A와 B는 모두 고체 상태이다. (ㄱ)
    - 물질 C는 액체 상태이며, 물질 D는 기체 상태이다. (ㄴ)
    - 물질 A와 B는 밀도가 비슷하다. (ㄷ)

    따라서, 옳은 보기는 "ㄱ, ㄴ" 이다.
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15. 다음은 RBr + H2O → ROH + H+ + Br-, △H < 0의 반응 메커니즘을 나타낸 것이다.

위 반응이 일어날 때 경로에 따른 에너지 변화를 가장 적절하게 나타낸 것은? (단, R은 알킬기를 의미한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    이 반응은 RBr 분자가 물 분자와 충돌하여 Br- 이온과 H+ 이온을 생성하고, 이후 생성된 H+ 이온이 물 분자와 결합하여 ROH 분자를 생성하는 과정이다. 이 과정에서 Br- 이온은 물 분자와 상호작용하여 열을 방출하고, H+ 이온은 물 분자와 결합하여 열을 흡수한다. 따라서 이 반응은 엔탈피 변화가 음수인 방향으로 진행되며, "" 그래프와 같이 반응 에너지가 초기에 높아지다가 반응이 진행됨에 따라 점점 낮아지는 형태를 띈다.
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16. 그림은 NF3, CF4, SF6의 분자 구조를 나타낸 것이다.

결합각 α ~ γ 중 가장 큰 것(A)과 무극성 분자(B)를 모두 골라 옳게 짝지은 것은? (순서대로 A, B)

(정답률: 알수없음)
  • 가장 큰 결합각은 SF6의 γ 각이다. NF3와 CF4는 무극성 분자가 아니지만, SF6은 6개의 전자 쌍이 대칭적으로 배치되어 있어 무극성 분자이다. ""은 SF6을 나타내는 것이다.
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17. 그림은 A(g)로부터 B(g)와 C(g)가 생성되는 반응에서 반응 용기 속에 들어있는 각 물질의 상대적인 농도 변화를 반응 시간에 따라 나타낸 것이다.

자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A, B, C는 물질을 나타내는 임의의 기호이며 평형상수를 계산할 때 화학 반응식의 계수는 가장 간단한 정수비를 사용한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 ㄱ: 반응은 역반응 방향으로 진행하지 않는다. (반응 용기 속 물질 농도 변화가 일정하게 감소하거나 증가함)
    - 보기 ㄴ: 평형상수는 B(g)와 C(g)의 농도 비율에 영향을 받는다. (반응 용기 속 B(g)와 C(g)의 농도 변화가 서로 반대 방향으로 일어남)
    - 보기 ㄷ: A(g)의 농도가 감소하면서 B(g)와 C(g)의 농도가 증가함에 따라 평형상수는 감소한다. (반응 용기 속 A(g)의 농도 변화와 B(g)와 C(g)의 농도 변화가 서로 비례함)
    따라서, 보기 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이 모두 옳다.
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18. 그림은 백금 전극을 사용하여 Na2SO4(aq)과 CuCl2(aq)를 전기 분해하는 장치이다.

장치에 1F의 전하량을 통해 주었을 때 그 결과에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. 전극 A에서 발생된 기체의 부피는 0℃, 1기압에서 11.2L이다.
  2. 전극 B와 C에서 발생된 기체의 부피는 1 : 2이다.
  3. 전극 D에서 얻어진 금속 구리는 0.5몰이다.
  4. 전극 B에서는 산화 반응이 일어났다.
  5. 전극 A주변 용액의 pH는 커졌다.
(정답률: 알수없음)
  • 전극 A에서는 물 분해 반응이 일어나서 수소 기체가 발생하였다. 이때 발생한 수소 기체의 부피는 0℃, 1기압에서 1몰의 수소 기체가 차지하는 부피인 22.4L의 절반인 11.2L이다. 따라서 "전극 A에서 발생된 기체의 부피는 0℃, 1기압에서 11.2L이다."가 옳다.

    전극 B와 C에서는 염화 이온이 산화되어 염소 기체가 발생하였다. 이때 발생한 염소 기체의 부피는 전극 B와 C에서 발생한 기체의 부피 비율인 1:2이다.

    전극 D에서는 금속 이온이 환원되어 금속이 된다. 이때 전하량 1F는 1몰의 전자를 전달하는 양이므로, 1몰의 Cu2+ 이온이 2F의 전하량을 받아 Cu 금속으로 환원된다. 따라서 "전극 D에서 얻어진 금속 구리는 0.5몰이다."가 옳다.

    전극 B에서는 염화 이온이 산화되어 염소 기체가 발생하므로, 전극 B에서는 산화 반응이 일어났다.

    전극 A에서는 물 분해 반응이 일어나서 수소 기체가 발생하면서 OH- 이온이 생성되어 용액의 pH가 상승하였다. 따라서 "전극 A주변 용액의 pH는 커졌다."가 옳다.
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19. 다음은 산과 염기의 중화 반응에 대한 실험이다.

A~C점에서의 혼합용액에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, CH3COOH(aq)과 NaOH(aq)의 처음 온도는 같다.) [3점]

  1. 생성된 물의 몰 수가 가장 큰 것은 A점의 용액이다.
  2. B점까지의 가해진 NaOH(aq)의 부피는 50mL이다.
  3. 용액의 온도가 가장 높은 것은 C점의 용액이다.
  4. 같은 부피에 들어있는 이온의 수는 A보다 B점의 용액이 적다.
  5. B점의 용액에 BTB용액을 떨어뜨리면 파란색이 나타난다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "생성된 물의 몰 수가 가장 큰 것은 A점의 용액이다."와 "B점의 용액에 BTB용액을 떨어뜨리면 파란색이 나타난다."이다.

    산과 염기의 중화 반응에서 생성된 물의 몰 수는 산과 염기의 몰 수가 같을 때 가장 크다. 따라서 A점의 용액이 생성된 물의 몰 수가 가장 크다.

    B점은 NaOH(aq)를 50mL 가해한 지점이므로, 이전에는 NaOH(aq)의 부피가 50mL 미만이었다. 따라서 B점 이전에는 산과 염기의 몰 수가 같지 않았을 가능성이 있으며, 이로 인해 BTB용액이 노란색으로 나타날 수 있다. 그러나 B점 이후에는 산과 염기의 몰 수가 같아져 BTB용액이 파란색으로 변한다.

    나머지 보기들은 실험에서 주어진 정보와는 관련이 없거나 잘못된 정보이다.
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20. 표는 수용액 상태에서 A와 B가 반응해서 C가 만들어지는 동안에 반응 용기 속에 들어있는 물질 A, B, C의 처음 농도와 60초 후의 농도를 측정한 결과이다.

자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A, B, C는 임의의 기호이며 반응이 일어나는 동안 온도는 일정하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 A와 B가 반응하여 C가 생성되는 반응식이라는 것을 나타내고, "ㄴ"은 반응속도가 1초당 0.05 mol/L씩 감소한다는 것을 나타낸다. 이는 60초 후의 농도가 처음 농도의 1/3이라는 것을 의미한다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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