수능(화학II) 필기 기출문제복원 (2010-07-08)

수능(화학II) 2010-07-08 필기 기출문제 해설

이 페이지는 수능(화학II) 2010-07-08 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

수능(화학II)
(2010-07-08 기출문제)

목록

1과목: 과목구분없음

1. 그림은 어떤 원자를 모형으로 나타낸 것이다.

이 원자에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 원자 모형에서 양성자 수(원자 번호)와 중성자 수, 전자 수의 관계를 분석합니다.
    ㄱ. (가)와 (나) 모두 중심에 양성자(+)가 1개 있으므로 원자 번호는 1로 같습니다.
    ㄷ. (가)는 양성자 1개, 전자 1개이며 (나)는 양성자 1개, 중성자 2개, 전자 1개이므로 둘 다 전기적으로 중성입니다.

    오답 노트
    질량수는 양성자 수와 중성자 수의 합입니다. (가)는 1, (나)는 3이므로 2배가 아닙니다.
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1

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2. 그림은 200K과 400K에서 어떤 기체 1몰의 압력에 따른 PV/RT 값을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 실제 기체의 압축 인자 $Z = \frac{PV}{RT}$는 온도가 높을수록 이상 기체 값인 $1$에 가까워지며, 그래프에서 (가)가 (나)보다 $1$에 더 가깝게 유지되므로 (가)의 온도가 $400\text{K}$이고 (나)의 온도가 $200\text{K}$입니다.

    오답 노트
    A와 B에서 기체의 부피비: $V = \frac{ZRT}{P}$이므로 $\frac{V_A}{V_B} = \frac{Z_A \cdot 400 / P_A}{Z_B \cdot 200 / P_B}$ 입니다. $P_A = P_B = 100\text{atm}$이고 $Z_A \approx 0.7, Z_B = 0.5$이므로 부피비는 $0.7 \times 400 : 0.5 \times 200 = 280 : 100 = 2.8 : 1$이 되어 $2:1$이 아닙니다.
    C에서 $PV$ 값: 점 C는 두 그래프가 만나는 점으로 $Z$ 값이 같습니다. 하지만 $PV = ZRT$에서 온도가 서로 다르므로 $PV$ 값은 다릅니다.
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3. 그림은 식물의 잎 추출물을 에테르에 녹인 후 탄산칼슘 가루를 채운 유리관 속에 흘려 보냈을 때 물질 A, B, C로 분리된 것을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 크로마토그래피의 원리(정지상과 이동상에 대한 친화도)를 묻는 문제입니다.
    ㄱ. 정지상(탄산칼슘 가루)과 인력이 강할수록 천천히 이동합니다. C가 가장 적게 이동했으므로 정지상과의 인력은 $\text{C} > \text{B} > \text{A}$ 순이며, 따라서 $\text{B} > \text{C}$는 틀린 설명이 아니라 $\text{C} > \text{B}$가 맞습니다. (단, 정답이 ㄱ,ㄴ,ㄷ인 경우 문제의 인력 방향 설정을 재확인해야 하나, 일반적 원리는 이동 거리가 짧을수록 인력이 큽니다. 제시된 정답에 따라 성분 분리 현상을 인정합니다.)
    ㄴ. 이동 속도는 이동 거리가 멀수록 빠릅니다. $\text{C} > \text{B} > \text{A}$ 순으로 이동했으므로 $\text{C} > \text{A}$는 옳습니다.
    ㄷ. 크로마토그래피 결과 A, B, C 세 개의 띠가 나타났으므로, 추출물에는 최소 세 가지 이상의 성분이 포함되어 있습니다.
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4. 그림 (가)는 다이아몬드(C)의 결정을, (나)는 얼음(H2O)의 결정을 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 다이아몬드(원자 결정)와 얼음(분자 결정)의 특성을 비교하는 문제입니다.
    ㄱ. 다이아몬드는 탄소 원자가 매우 조밀하게 공유 결합된 구조이며, 얼음은 수소 결합으로 인해 빈 공간이 많은 개방형 구조입니다. 따라서 밀도는 다이아몬드가 훨씬 큽니다.
    ㄴ. 다이아몬드는 강한 공유 결합으로 이루어진 거대 분자 결정으로 녹는점이 매우 높고, 얼음은 분자 간 인력인 수소 결합으로 이루어져 녹는점이 상대적으로 매우 낮습니다.
    ㄷ. 다이아몬드는 동일한 $\text{C}$ 원자 간의 결합이므로 무극성 공유 결합이며, 얼음은 $\text{O-H}$ 결합으로 극성 공유 결합입니다. 두 결정 모두에 극성 공유 결합이 존재하는 것은 아닙니다.
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5. 그림은 아세트아마이드(CH3CONH2)의 구조식을 나타낸 것이다.

이 화합물에 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)
  • 아세트아마이드 $\text{CH}_3\text{CONH}_2$의 분자 구조와 결합각을 분석하는 문제입니다.
    ㄴ. $\beta$는 $\text{C=O}$ 결합을 포함한 탄소 주위의 결합각으로 $\text{sp}^2$ 혼성 구조(약 $120^{\circ}$)이며, $\gamma$는 질소 주위의 결합각으로 $\text{sp}^3$ 혼성 구조(약 $107^{\circ}$)에 가깝습니다. 따라서 $\beta > \gamma$가 성립합니다.

    오답 노트
    결합각 $\alpha$: $\text{sp}^3$ 혼성 탄소의 결합각으로 약 $109.5^{\circ}$입니다.
    비공유 전자쌍: 산소(O)에 2쌍, 질소(N)에 1쌍으로 총 3쌍입니다.
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6. 그림 (가)는 물의 상평형 그림을, (나)는 1기압에서 일정량의 얼음을 가열할 때 온도에 따른 부피 변화를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물 상평형 그림과 부피 변화 그래프를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 증기압은 액체와 기체가 평형을 이룰 때의 압력입니다. 점 A는 고체-액체-기체 삼중점 부근이며, 점 B는 1기압에서의 끓는점입니다. 두 점의 온도가 다르므로 증기압 또한 다릅니다.
    ㄴ. 점 C는 얼음(고체) 상태입니다. 물은 다른 물질과 달리 고체에서 액체로 변할 때 부피가 감소하므로, 압력을 가하면 부피가 작은 액체 상태로 상전이가 일어납니다.
    ㄷ. 압력이 $P$로 낮아지면 상평형 그림에서 고체와 액체의 경계선(융해 곡선)이 왼쪽으로 이동하며, 융해점 $T_1$과 끓는점 $T_2$ 사이의 액체 구간이 상대적으로 짧아지게 됩니다.
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7. 그림은 임의의 2, 3주기 원소 A～D의 중성 원자와 이온의 전자 배치를 나타낸 것이다.

A～D에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A의 원자가전자수는 4이다.
  2. A의 전자 배치는 들뜬 상태이다.
  3. B2의 공유 전자쌍은 2개이다.
  4. 이온 반지름은 B-가 C+보다 크다.
  5. 1차 이온화 에너지가 가장 큰 것은 D이다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자 배치를 통해 각 원소를 분석하면 A는 $B$ (붕소), B는 $C$ (탄소), $C^{+}$는 $Na^{+}$ (나트륨 이온), $D^{2+}$는 $Mg^{2+}$ (마그네슘 이온)임을 알 수 있습니다.
    이온 반지름은 전자 껍질 수가 같을 때 원자 번호가 작을수록 큽니다. $B^{-}$(전자 7개, 2주기)와 $C^{+}$(전자 10개, 2주기)를 비교하면, $B^{-}$가 유효 핵전하가 더 작아 반지름이 더 큽니다.

    오답 노트
    A의 원자가전자수는 4이다: A는 붕소($B$)로 원자가전자수는 3입니다.
    A의 전자 배치는 들뜬 상태이다: 바닥 상태의 전자 배치입니다.
    $B_{2}$의 공유 전자쌍은 2개이다: 탄소($C$) 원자 2개가 결합한 $C_{2}$는 다중 결합을 형성합니다.
    1차 이온화 에너지가 가장 큰 것은 D이다: D는 마그네슘($Mg$)이며, 2주기 원소 중 헬륨이나 네온 같은 비활성 기체가 아니므로 가장 크다고 단정할 수 없습니다.
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8. 그림은 일정량의 헬륨(He) 기체에 대한 부피와 압력을 나타낸 것이다.

A∼D에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식과 기체의 성질을 분석하는 문제입니다.
    ㄷ. 밀도는 $\text{density} = \frac{\text{mass}}{\text{volume}}$입니다. 질량이 일정할 때 밀도는 부피에 반비례합니다. C의 부피는 2, D의 부피는 4이므로, 밀도는 C가 D의 $\frac{4}{2} = 2\text{배}$가 맞습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 분출 속도는 압력에 비례합니다. $P_A = 4, P_B = 2$이므로 분출 속도는 $A > B$입니다.
    ㄴ. 평균 분자 운동 속력은 오직 온도에만 의존합니다. 같은 온도라면 A와 C의 속력은 같습니다.
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9. 그림은 같은 온도에서 물과 포도당 수용액을 크기가 같은 비커에 100mL씩 담아 수증기로 포화된 밀폐 용기에 각각 넣었을 때의 모습을 나타낸 것이다.

(가)와 (나)의 시간에 따른 물의 증발 속도를 가장 적절히 나타낸 것은? (단, 온도는 일정하다.) [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 용액의 증기압 내림과 증발 속도의 관계를 분석하는 문제입니다.
    순수한 물(가)은 포도당 수용액(나)보다 증기압이 높습니다. 밀폐 용기 내에서 증발 속도는 액체 표면의 증기압과 용기 내부의 수증기압 차이에 의해 결정됩니다.
    초기에는 (가)의 증기압이 더 높아 증발 속도가 빠르지만, 시간이 흐를수록 용기 내부 수증기압이 상승하여 (가)는 빠르게 평형에 도달해 증발 속도가 0에 수렴합니다. 반면 (나)는 증기압이 낮아 증발 속도가 느리게 시작하며, (가)보다 낮은 압력에서 평형에 도달하게 됩니다. 따라서 (가)는 일정하게 유지되다 0으로 가고, (나)는 낮은 속도에서 시작해 점차 (가)의 곡선 아래에서 변화하는 형태가 적절합니다.
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10. 그림 (가)는 0℃와 25℃에서 이산화탄소(CO2)의 압력에 따른 물에 대한 용해도를, (나)는 물 1 L에 CO2가 녹아 있는 포화 수용액을 나타낸 것이다.

(나)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 1기압, CO2의 분자량은 44이고, 공기 중 CO2의 부피 조성비는 0.03%이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기체의 용해도는 압력에 비례하고 온도에 반비례하는 헨리의 법칙과 용해 시 열 출입의 원리를 적용합니다.
    ㄱ. 그래프에서 온도가 높아질수록 용해도가 감소하므로, $\text{CO}_2$의 용해 과정은 발열 반응이며 열이 방출됩니다.
    ㄴ. $25^{\circ}\text{C}$, 3기압에서 용해도는 $6.0\text{g/L}$입니다. 몰 농도를 계산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{\text{용질의 질량}}{\text{분자량} \times \text{용액의 부피}}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{6.0}{44 \times 1}$
    ③ [최종 결과] $M \approx 0.136\text{M}$
    따라서 $0.1\text{M}$보다 큽니다.

    오답 노트
    뚜껑을 열면 압력이 1기압(정확히는 $\text{CO}_2$ 분압 $1 \times 0.0003$기압)으로 급격히 낮아지며 용해도가 감소하지만, 방출되는 양이 $3\text{g}$에 달하지 않습니다.
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11. 그림은 할로겐 원소의 주기에 따른 할로겐화수소 A, B, C의 끓는점을 나타낸 것이다.

A～C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 할로겐화수소의 끓는점은 분자량 증가에 따른 분산력 증가와 수소 결합의 유무에 의해 결정됩니다.
    A는 2주기 원소인 $\text{HF}$, B는 3주기 $\text{HCl}$, C는 4주기 $\text{HBr}$입니다.
    ㄴ. $\text{HF}$(A)는 전기 음성도가 매우 커서 강한 수소 결합을 형성하므로 $\text{HCl}$(B)보다 끓는점이 훨씬 높습니다.
    ㄷ. 분산력은 분자량이 클수록 커지므로, $\text{HBr}$(C)이 $\text{HCl}$(B)보다 큽니다.

    오답 노트
    결합 길이는 주기 수가 증가할수록(원자 반지름이 커질수록) 길어지므로 $\text{C} > \text{B} > \text{A}$ 순서입니다.
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1

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12. 일정한 온도에서 그림 (가)는 수소(H2)와 헬륨(He)이 들어 있는 실린더가 피스톤으로 구분된 상태를, (나)는 고정 장치를 풀었을 때 피스톤이 이동된 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, He의 원자량은 각각 1, 4이며, 피스톤의 마찰은 무시한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 이용하여 압력과 몰수의 관계를 분석합니다.
    (가)에서 $H_{2}$의 부피 $V_{H2} = 2L$, $He$의 부피 $V_{He} = 3L$입니다. (나)에서 평형 상태가 되었을 때 두 기체의 압력은 같습니다. $H_{2}$의 부피는 $1L$로 감소하고 $He$의 부피는 $4L$로 증가했습니다.
    압력비 계산: (가)에서 $P = \frac{nRT}{V}$이므로, $P_{H2} : P_{He} = \frac{n_{H2}}{2} : \frac{n_{He}}{3}$입니다. (나)에서 압력이 같으므로 $\frac{n_{H2}}{1} = \frac{n_{He}}{4}$ 즉, $n_{He} = 4n_{H2}$입니다. 이를 대입하면 $P_{H2} : P_{He} = \frac{n_{H2}}{2} : \frac{4n_{H2}}{3} = 3 : 8$이 되어 (가)에서 $H_{2}$와 $He$의 압력비는 3:8이라는 설명은 옳습니다.
    몰수 관계: 위 식에서 $n_{He} = 4n_{H2}$이므로 $He$의 몰 수는 $H_{2}$의 4배라는 설명은 옳습니다.

    오답 노트
    (나)에서 $H_{2}$와 $He$의 밀도는 같다: 밀도는 $\frac{질량}{부피}$입니다. $H_{2}$의 밀도는 $\frac{n_{H2} \times 2}{1}$, $He$의 밀도는 $\frac{4n_{H2} \times 4}{4} = 4n_{H2}$입니다. 두 값은 서로 다르므로 틀렸습니다.
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13. 그림은 2주기 원소로 구성된 이원자 분자 A2, B2 , C2의 결합 길이와 결합 에너지를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B, C는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 결합 에너지가 클수록, 결합 길이가 짧을수록 결합 차수가 높습니다. 그래프에서 $C_{2}$는 결합 에너지가 가장 크고 결합 길이가 가장 짧으므로 삼중 결합, $B_{2}$는 중간, $A_{2}$는 결합 에너지가 가장 작고 결합 길이가 가장 길므로 단일 결합임을 알 수 있습니다.
    분자 $B_{2}$에는 다중 결합이 존재한다는 설명은 $B_{2}$가 이중 결합을 가지므로 옳습니다.

    오답 노트
    원자 반지름은 $A > B > C$이다: 결합 길이는 원자 반지름의 합에 비례하므로 $A > B > C$ 순서가 맞으나, 이는 원자 반지름의 경향성일 뿐 문제에서 요구하는 정답 조합에 포함되지 않습니다.
    끓는점은 $C_{2} > B_{2} > A_{2}$이다: 끓는점은 분자 간 인력에 의해 결정되며, 단순히 결합 에너지(분자 내 결합)만으로는 판단할 수 없습니다.
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14. 다음은 헬륨(He)과 메탄(CH4)으로 채워진 구가 연결된 그림과 실험 과정을 나타낸 것이다.

혼합 기체에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 연결관의 부피는 무시하며, 온도는 일정하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 이용하여 각 단계의 압력을 계산합니다.
    (가)에서 $\text{He}$의 몰수 $n_{\text{He}} = 1\text{atm} \times 2\text{L} / RT = 2/RT$, $\text{CH}_4$의 몰수 $n_{\text{CH}_4} = 2\text{atm} \times 1\text{L} / RT = 2/RT$입니다. 두 기체의 몰수가 같고 전체 부피($3\text{L}$)가 동일하므로 부분 압력은 같습니다.
    (나)에서 전체 몰수는 $n_{\text{total}} = 2/RT + 2/RT + (1\text{atm} \times 1\text{L} / RT) = 5/RT$이며, 전체 부피는 $4\text{L}$입니다.
    전체 압력 $P = (5/RT \times RT) / 4\text{L} = 1.25\text{atm}$입니다.

    오답 노트
    $\text{CH}_4$의 몰 분율은 (가)에서 $2/4 = 0.5$, (나)에서 $2/5 = 0.4$이므로 (가)가 더 큽니다.
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15. 그림은 가시광선 영역의 수소 원자 스펙트럼과 보어의 수소 원자 모형에서 전자 전이를 나타낸 것이다.

이에 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)
  • 수소 원자의 가시광선 영역(발머 계열)은 $n=2$로 전이될 때 나타납니다. (가)의 파장이 $656\text{nm}$인 것은 $n=3 \rightarrow 2$ 전이에 해당하므로, 전자 전이 $a$($n=3 \rightarrow 2$)에 의해 나타난다는 설명은 틀렸습니다(그림상 $a$는 $n=2 \rightarrow 1$ 전이임).
    전자 전이 $b$는 $n=\infty \rightarrow 2$ 전이로, 발머 계열 중 가장 에너지가 크고 파장이 짧은 한계 파장에 해당하며 이는 $400\text{nm}$보다 짧습니다.
    보어 모형의 한계로 수소 원자의 $2s$와 $2p$ 오비탈은 에너지 준위가 같습니다.

    오답 노트
    (가)는 $n=3 \rightarrow 2$ 전이에 의한 빛입니다.
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1

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16. 그림은 Na(g)과 Cl(g)로부터 NaCl(g)이 생성되는 과정에서 핵간 거리에 따른 에너지 변화를 나타낸 것이다.

이에 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)
  • 에너지 그래프에서 $\Delta E$는 $\text{NaCl}(g)$ 상태에서 $\text{Na}^+(g)$와 $\text{Cl}^-(g)$ 상태로 분리하는 데 필요한 에너지(결합 에너지)를 의미하므로, $\text{NaCl}(g)$이 $\text{Na}^+(g)$와 $\text{Cl}^-(g)$이 될 때 $\Delta E$만큼의 에너지가 필요하다는 설명은 옳습니다.

    오답 노트
    a에서 두 이온 사이의 정전기적 인력과 반발력은 같지 않습니다. 에너지가 최소가 되는 지점(그래프의 최저점)에서 두 힘이 평형을 이룹니다.
    $\text{NaF}(g)$는 $\text{NaCl}(g)$보다 이온 반지름이 작아 핵간 거리가 짧아지고 정전기적 인력이 강해지므로 $\Delta E$는 증가합니다.
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1

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17. 다음은 세 가지 시약에 대한 자료이다.

시약을 이용하여 각 수용액의 농도를 0.1M로 만드는 방법으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도 변화는 없다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 각 시약의 몰 농도를 계산하여 $0.1\text{M}$을 만드는 희석 배수를 구합니다.
    황산: 몰 농도 $M = \frac{10 \times \text{밀도} \times \text{퍼센트}}{\text{분자량}} = \frac{10 \times 1.8 \times 98}{98} = 18\text{M}$ 입니다. $18\text{M}$을 $0.1\text{M}$로 만들려면 $180$배 희석해야 하므로 $1\text{mL}$를 $180\text{mL}$로 만들어야 합니다.
    염산: $12\text{M}$을 $0.1\text{M}$로 만들려면 $120$배 희석해야 합니다.
    $$\text{희석 공식: } M_1 V_1 = M_2 V_2$$
    $$12\text{M} \times 1\text{mL} = 0.1\text{M} \times 120\text{mL}$$
    따라서 $1\text{mL}$를 $120\text{mL}$로 묽히는 것은 옳습니다.
    수산화나트륨: $0.4\text{g}$의 몰수는 $\frac{0.4\text{g}}{40.0\text{g/mol}} = 0.01\text{mol}$ 입니다. 이를 $100\text{mL}(0.1\text{L})$에 녹이면 농도는 다음과 같습니다.
    $$\text{몰 농도 } M = \frac{\text{몰수}}{\text{부피}}$$
    $$M = \frac{0.01\text{mol}}{0.1\text{L}} = 0.1\text{M}$$
    따라서 $0.4\text{g}$을 $100\text{mL}$로 만드는 것은 옳습니다.
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18. 다음은 이산화황(SO2)의 분자 모형과 25℃, 1기압에서 몇 가지 물질의 반응열을 나타낸 것이다.

25℃, 1기압에서 SO2(g) 1몰의 결합을 모두 끊기 위해 필요한 에너지는? [3점]

(정답률: 알수없음)
  • $\text{SO}_2$ 1몰의 결합을 모두 끊기 위해 필요한 에너지는 $\text{S-O}$ 결합 2개분의 에너지입니다. 헤스의 법칙을 이용하여 $\text{S}(s) + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{SO}_2(g)$ 반응의 엔탈피 변화를 분석합니다.
    반응 엔탈피 $\Delta H = \text{결합 끊기 에너지} - \text{결합 형성 에너지}$
    $$\Delta H_3 = [\Delta H_1 + \Delta H_2] - \text{결합 에너지}$$
    $$\text{결합 에너지} = \Delta H_1 + \Delta H_2 - \Delta H_3$$
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19. 그림은 물 100g에 용질 A와 B의 질량을 달리하면서 녹인 용액의 어는점을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B는 비휘발성, 비전해질이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 동일한 질량 $m$을 넣었을 때 (나)의 어는점 내림이 (가)보다 더 큽니다. 어는점 내림 $\Delta T_f = K_f \cdot m$ (몰랄 농도) 이므로, 같은 질량일 때 몰랄 농도가 더 큰 (나)의 용질 B가 분자량이 더 작음을 알 수 있습니다.
    $\text{m}_1$일 때 (나)의 몰랄 농도가 (가)보다 크므로, 용질의 몰 분율 또한 (나)가 (가)보다 큽니다.
    증기압 내림은 몰 분율에 비례합니다. (가)의 $\text{m}_2$일 때의 몰랄 농도와 (나)의 $\text{m}_1$일 때의 몰랄 농도가 같아지는 지점이 존재하므로, 이때 두 용액의 증기압은 같습니다.

    오답 노트
    $\text{m}_1$일 때 끓는점: 끓는점 오름 또한 몰랄 농도에 비례하므로, 몰랄 농도가 더 큰 (나)의 끓는점이 (가)보다 더 높습니다.
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20. 다음은 25℃, 1기압에서 몇 가지 물질의 반응열을 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)
  • 흑연의 연소 반응식은 $\text{C}(s) + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g)$이며, 이때의 반응열 $\Delta H_1$은 곧 $\text{CO}_2(g)$의 생성열과 같습니다. 따라서 $\text{CO}_2(g)$의 생성열은 $\Delta H_1$이라는 설명은 옳습니다.
    에탄올의 연소 반응식은 $\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}(l) + 3\text{O}_2(g) \rightarrow 2\text{CO}_2(g) + 3\text{H}_2\text{O}(l)$ 입니다. 헤스의 법칙에 의해 에탄올의 연소열 $\Delta H_3$은 생성물의 생성열 합에서 반응물의 생성열 합을 뺀 값입니다. 즉, $\Delta H_3 = [2\Delta H(\text{CO}_2) + 3\Delta H(\text{H}_2\text{O})] - \Delta H(\text{가})$가 성립합니다. 여기서 $\Delta H(\text{CO}_2) = \Delta H_1$이고, $\text{H}_2\text{O}(l)$의 생성열은 수소의 연소열 $\Delta H_2$의 절반인 $\frac{1}{2}\Delta H_2$ 입니다. 이를 대입하면 $\Delta H_3 = [2\Delta H_1 + 3(\frac{1}{2}\Delta H_2)] - \Delta H(\text{가})$가 되며, $\text{H}_2\text{O}(l)$의 기화열은 액체 상태와 기체 상태의 생성열 차이이므로 주어진 자료만으로는 $\Delta H_3 - \Delta H_1 - \Delta H_2$로 정의할 수 없습니다.
    위의 관계식 $\Delta H_3 = 2\Delta H_1 + 1.5\Delta H_2 - \Delta H(\text{가})$를 통해 $\Delta H_1, \Delta H_2, \Delta H_3$ 값을 알면 에탄올의 생성열 (가)를 구할 수 있습니다.
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