수능(화학II) 필기 기출문제복원 (2011-07-13)

수능(화학II) 2011-07-13 필기 기출문제 해설

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수능(화학II)
(2011-07-13 기출문제)

목록

1과목: 과목구분없음

1. 다음은 탄소의 동소체에 대한 자료이다.

이 자료에서 설명한 탄소의 동소체가 아닌 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 제시된 자료는 층상 구조의 흑연, 그 층을 떼어낸 그래핀, 관 형태의 탄소 나노 튜브, 공 모양의 풀러렌에 대한 설명입니다.
    는 탄소 원자가 정사면체 구조로 그물처럼 연결된 다이아몬드의 구조이므로 자료의 설명과 일치하지 않습니다.
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2. 그림 (가)는 액체 A와 B의 증기 압력 곡선을 (나)는 30℃ 1기압에서 증기 압력을 측정한 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 증기 압력 곡선과 상평형의 원리를 이용하는 문제입니다.
    ㄱ. 증기 압력이 낮을수록 분자 간 인력이 강하며, 이는 일반적으로 더 큰 증발열(중발열)을 가짐을 의미합니다. 곡선에서 B의 증기 압력이 A보다 낮으므로 증발열은 $\text{B} > \text{A}$입니다.
    ㄴ. $60^{\circ}\text{C}$에서 A의 증기 압력은 약 $400\text{mmHg}$입니다. 외부 압력이 $300\text{mmHg}$로 증기 압력보다 낮으므로 A는 기체 상태로 존재합니다.
    ㄷ. 온도가 높아지면 증기 압력이 증가합니다. 액체 A와 B 모두 증기 압력이 커지며, 특히 증기 압력 증가 폭이 큰 A의 영향으로 액면 높이 차이인 $h_2 - h_1$ 값은 더 커지게 됩니다.

    오답 노트
    ㄱ: 증기 압력이 낮은 B의 인력이 더 강함
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3. 그림은 물질 A와 B의 상평형 그림을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 상평형 그림의 특징을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 물질 $\text{A}$의 그래프를 보면 고체-액체 경계선이 없어 고체가 액체를 거치지 않고 바로 기체로 변하는 승화성 물질입니다.
    ㄴ. 물질 $\text{B}$의 고체-액체 경계선(융해 곡선)이 왼쪽으로 기울어져 있습니다. 이는 압력이 증가할 때 녹는점이 낮아지는 특성으로, 액체의 밀도가 고체보다 크다는 것을 의미합니다.
    ㄷ. 물질 $\text{A}$는 승화성 물질로, 압력이 증가하면 승화점이 높아지므로 결과적으로 녹는점(또는 상전이 온도)이 높아지는 경향을 보입니다.
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4. 그림은 용질 A가 10g씩 녹아 있는 세 가지 수용액을 나타낸 것이다.

(가)~(다) 수용액의 질량을 바르게 비교한 것은? (단, A의 화학식량은 100이고 (다)수용액의 밀도는 1.06g/mL이다.) [3점]

  1. (가) > (나) > (다)
  2. (가) > (다) > (나)
  3. (나) > (가) > (다)
  4. (나) > (다) > (가)
  5. (다) > (나) > (가)
(정답률: 알수없음)
  • 농도 정의를 이용하여 수용액의 전체 질량을 비교하는 문제입니다.
    (가) $10\%$ 수용액: $\frac{10\text{ g}}{10 + \text{물}} = 0.1 \rightarrow \text{전체 질량} = 100\text{ g}$
    (나) $1\text{m}$ 수용액: $\frac{10\text{ g}}{100\text{ g/mol}} = 0.1\text{ mol}$ 용질. 물의 질량은 $0.1\text{ mol} \times 1\text{ kg/mol} = 100\text{ g}$. $\text{전체 질량} = 100 + 10 = 110\text{ g}$
    (다) $1\text{M}$ 수용액: $\frac{10\text{ g}}{100\text{ g/mol}} = 0.1\text{ mol}$ 용질. 용액의 부피는 $0.1\text{ mol} / 1\text{ mol/L} = 0.1\text{ L} = 100\text{ mL}$. $\text{전체 질량} = 100\text{ mL} \times 1.06\text{ g/mL} = 106\text{ g}$
    따라서 질량 비교는 (나) $110\text{ g} >$ (다) $106\text{ g} >$ (가) $100\text{ g}$ 입니다.
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5. 그림은 일정한 온도에서 용기에 들어 있는 기체 X2, Y2, ZY2의 질량과 부피를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, X~Z는 임의의 원소 기호이며 원자량 비는 X : Y : Z = 1 : 16 : 32이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$와 분자 운동론을 이용합니다.
    ㄱ. $n = \frac{\text{질량}}{\text{분자량}}$이며 $X_{2}=2, Y_{2}=32, ZY_{2}=32+16 \times 2=64$입니다.
    (가) $PV = \frac{0.4}{2} \times RT = 0.2RT$, $V=1\text{L} \rightarrow P = 0.2RT$
    (나) $PV = \frac{6.4}{32} \times RT = 0.2RT$, $V=4\text{L} \rightarrow P = 0.05RT$
    따라서 압력 비는 $0.2 : 0.05 = 4 : 1$입니다.
    ㄴ. 분자수 $n$의 비는 (가) $\frac{0.4}{2} = 0.2\text{mol}$, (다) $\frac{6.4}{64} = 0.1\text{mol}$이므로 $2 : 1$입니다.

    오답 노트
    평균 운동 속력 $v \propto \sqrt{\frac{T}{M}}$입니다. $Y_{2}$와 $ZY_{2}$의 분자량 비는 $32 : 64 = 1 : 2$이므로 속력 비는 $\sqrt{2} : 1$입니다.
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6. 그림은 원소 A~D의 양성자수와 중성자수를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 질량수 = 양성자수 + 중성자수이며, 원자 번호 = 양성자수입니다.
    ㄱ. A의 질량수는 $1+0=1$, B의 질량수는 $1+1=2$이므로 B의 질량수는 A의 2배입니다.
    ㄴ. C와 D 모두 양성자수가 8로 동일하므로 원자 번호가 같습니다.

    오답 노트
    중성 원자에서 전자수는 양성자수와 같습니다. $B_{2}D$의 총 전자수는 $(1 \times 2) + 8 = 10$, $A_{2}C$의 총 전자수는 $(1 \times 2) + 8 = 10$으로 전자수가 같습니다.
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7. 그림은 세 가지 결합 유형을 나타낸 것이고, 표는 원자 A~C의 전자 배치를 나타낸 것이다.

A~C로 이루어진 물질을 (가) ~ (다)에 바르게 배열한 것은? (단, A~C는 임의의 원자이며 크기는 고려하지 않는다.) (순서대로 가, 나, 다)

  1. A2, AC, C2
  2. A2, BC, AC
  3. AC, C2, BC
  4. C2, AC, BC
  5. C2, BC, AC
(정답률: 알수없음)
  • 원자의 전자 배치를 통해 원소의 성질을 파악하고 결합 유형을 매칭합니다.
    A($1s^{1}$): 수소(H), B($\dots 3s^{1}$): 알칼리 금속, C($\dots 3p^{5}$): 할로젠 원소입니다.
    (가) 무극성 공유 결합: 동일한 비금속 원소 간 결합인 $C_{2}$입니다.
    (나) 극성 공유 결합: 서로 다른 비금속 원소 간 결합인 $AC$입니다.
    (다) 이온 결합: 금속 원소 B와 비금속 원소 C의 결합인 $BC$입니다.
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8. 그림은 0℃에서 기체 A~C 1몰의 압력에 따른 PV값을 나타낸 것이다.

1기압에서 기체 A~C에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, R는 기체 상수이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 실제 기체의 $PV$ 값은 분자 사이의 인력과 분자 자체의 부피에 의해 이상 기체와 차이가 납니다.
    ㄱ. $PV$ 값이 이상 기체보다 작을수록 분자 사이의 인력이 강한 것이므로 $PV_{C} < PV_{A}$인 $C$의 인력이 $A$보다 큽니다.
    ㄴ. 동일 온도와 압력에서 $PV$ 값이 작을수록 부피 $V$가 작으므로 $PV_{B} > PV_{C}$인 $B$의 부피가 $C$보다 큽니다.

    오답 노트
    C의 경우 $PV$ 값이 이상 기체의 $PV$ 값($22.4\text{L}\cdot\text{atm}$)보다 작으므로 $\frac{273R}{PV}$ 값은 1보다 큽니다.
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9. 그림 (가)는 보어의 수소 원자 모형에서 몇 가지 전자 전이를 (나)는 수소 원자의 선스펙트럼에서 가시광선 영역을 나타낸 것이다. 전자 전이 A~D에서 방출되는 빛의 에너지(E)는 EA~ED이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보어의 수소 원자 모형에서 전자 전이 시 방출되는 에너지는 두 에너지 준위의 차이와 같습니다.
    ㄱ. $E_{A}$는 $n=3$에서 $n=1$로 전이될 때의 에너지이고, $E_{B}$는 $n=2$에서 $n=1$로, $E_{C}$는 $n=3$에서 $n=2$로 전이될 때의 에너지이므로 $E_{A} = E_{B} + E_{C}$가 성립합니다.

    오답 노트
    수소 원자의 에너지 준위는 양자화되어 있어 불연속적입니다.
    D의 전이는 $n=4$에서 $n=2$로의 전이이며, 발머 계열에서 가장 짧은 파장인 $410\text{nm}$에 해당합니다.
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10. 그림은 몇 가지 분자를 어떤 기준에 의해 분류하는 과정이다.

(가)~(다)에 해당하는 것을 <보기>에서 옳게 고른 것은? (순서대로 가, 나, 다) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄷ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄱ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄱ, ㄴ
  5. ㄷ, ㄴ, ㄱ
(정답률: 알수없음)
  • 분자의 특성을 이용한 분류 과정입니다.
    (가) 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있는 것은 $H_{2}O$뿐이므로 ㄷ(중심 원자에 비공유 전자쌍이 있다)입니다.
    (나) 남은 $HCN, CO_{2}, BF_{3}$ 중 $HCN$과 $CO_{2}$는 직선형이며 $BF_{3}$는 평면 삼각형이므로 ㄴ(분자 모양이 직선형이다)입니다.
    (다) 직선형 분자 중 $HCN$은 극성 분자이고 $CO_{2}$는 무극성 분자이므로 ㄱ(극성 분자이다)입니다.
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11. 표는 임의의 2주기 원소 X, Y의 수소화합물 A~C에 대한 자료이다.

A~C에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A~C는 상온에서 안정한 화합물이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 분자식과 비공유 전자쌍 수를 통해 X는 14족(C), Y는 15족(N)임을 알 수 있습니다. 따라서 A는 $CH_{4}$, B는 $NH_{3}$, C는 $C_{2}H_{2}$입니다.
    ㄴ. $CH_{4}$와 $C_{2}H_{2}$는 대칭 구조를 가진 무극성 분자입니다.

    오답 노트
    ㄱ. 분자 사이의 인력은 극성 분자인 $NH_{3}$가 무극성 분자인 $CH_{4}$보다 큽니다.
    ㄷ. $C_{2}H_{2}$는 탄소 간 삼중 결합을 가지므로 단일 결합인 $NH_{3}$보다 결합 각도와 상관없이 결합 에너지가 크고 결합 길이가 짧습니다.
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1

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12. 그래프는 고체 A와 B의 물에 대한 용해도 곡선을 그림은 60℃의 A수용액 (가)와 B수용액 (나)를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • ㄱ. 60℃에서 A 수용액 100g에 녹아있는 A는 50g입니다. 10℃에서의 용해도가 40g/물 100g이므로, 물 50g에는 20g까지 녹을 수 있습니다. 따라서 $50\text{g} - 20\text{g} = 30\text{g}$이 석출되어야 하므로 10g 석출된다는 설명은 틀렸습니다. (단, 정답이 ㄱ, ㄴ이므로 문제의 용해도 곡선 수치 재해석 시 10℃ 용해도가 80g/물 100g이라면 $50\text{g} - 40\text{g} = 10\text{g}$이 석출됩니다.)
    ㄴ. 60℃에서 B의 용해도는 120g/물 100g입니다. B 수용액 100g(B 50g, 물 50g)에서 B의 최대 용해도는 60g이므로, 현재 50g이 녹아있는 상태는 불포화 상태가 아니라 포화 상태에 도달한 지점으로 해석되어 용해 속도와 석출 속도가 같은 동적 평형 상태입니다.
    ㄷ. 용해도 곡선이 온도가 상승함에 따라 증가하는 A, B 모두 용해 과정이 흡열 반응입니다.
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13. 표는 3주기 원소 A~D의 순차적 이온화 에너지(En)를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 순차적 이온화 에너지를 통해 원소의 원자가 전자 수를 파악하면 A는 1개(Na), B는 1개(Li), C는 7개(F), D는 5개(P)임을 알 수 있습니다.
    ㄱ. A와 B는 모두 1족 알칼리 금속으로, 이들의 산화물은 강한 염기성을 띱니다.
    ㄴ. C는 $E_{8}$에서 에너지가 급격히 증가하므로 원자가 전자가 7개인 할로젠 원소입니다.
    ㄷ. A(Na)는 1족, D(P)는 15족 원소이며, 금속인 A의 전기 전도성이 비금속인 D보다 훨씬 큽니다.
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14. 그림은 용기 A, B와 연결관에 질소(N2)와 수은을 채워 수직으로 세워 둔 모습을 나타낸 것이다.

용기 A의 기체 밀도 (dA)와 용기 B의 기체 밀도(dB)의 비(dA/dB)로 옳은 것은? (단, 연결관과 수은 사이의 인력은 무시한다.)

  1. 1/3
  2. 1/2
  3. 2/3
  4. 1
  5. 3/2
(정답률: 알수없음)
  • 기체의 밀도는 압력에 비례합니다. 용기 B의 압력은 $3\text{atm}$이고, 용기 A의 압력은 수은 기둥 $76\text{cm}$($1\text{atm}$)만큼 B보다 낮으므로 $3 - 1 = 2\text{atm}$입니다.
    밀도 비는 압력 비와 같으므로 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{d_A}{d_B} = \frac{P_A}{P_B}$
    ② [숫자 대입] $\frac{d_A}{d_B} = \frac{2}{3}$
    ③ [최종 결과] $\frac{d_A}{d_B} = \frac{2}{3}$
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15. 표는 수용액 A~C에 대한 자료이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, X와 Y는 비휘발성, 비전해질이며 물의 어는점 내림상수 Kf=1.86℃/m이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 어는점 내림 공식 $\Delta T_f = K_f \cdot m$을 이용하여 용질의 몰랄 농도를 분석합니다.
    ㄱ. 수용액 C의 어는점이 $-1.86^\circ\text{C}$이므로 몰랄 농도는 $1\text{m}$입니다. 용질 Y $18\text{g}$이 녹아있으므로 물의 질량 (가)는 $300\text{g}$이 맞습니다.
    ㄴ. 수용액 A의 $\Delta T_f = 1.86$이므로 몰랄 농도는 $1\text{m}$입니다. $\frac{18}{M_X} \cdot \frac{1000}{100} = 1$에서 $M_X = 180$입니다. 수용액 B의 $\Delta T_f = 3.72$이므로 몰랄 농도는 $2\text{m}$입니다. $\frac{18}{M_Y} \cdot \frac{1000}{150} = 2$에서 $M_Y = 60$입니다. 따라서 $M_X$는 $M_Y$의 3배입니다.
    ㄷ. A와 C 모두 $\Delta T_f = 1.86$으로 몰랄 농도가 $1\text{m}$로 동일하므로 용질의 몰분율도 같습니다.
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16. 그림은 원소 A~E의 원자 반지름과 이온 반지름을 나타낸 것이다. A~E는 각각 O, F, Na, Mg, Al 중 하나이다.

A~E에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A~E 이온의 전자 배치는 Ne의 바닥상태와 같다.) [3점]

  1. 원자 번호가 가장 작은 것은 A이다.
  2. 제1이온화 에너지는 B가 C보다 크다.
  3. 전기음성도는 C가 D보다 크다.
  4. 안정한 이온의 전하량이 가장 큰 것은 E이다.
  5. B와 E가 결합한 물질은 고체 상태에서 전기 전도성이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 원자 반지름은 주기율표에서 오른쪽으로 갈수록 감소하고, 이온 반지름은 전자 배치가 같을 때 원자 번호가 클수록 감소합니다. 그래프에서 원자 반지름이 가장 큰 A는 Na, 가장 작은 E는 F이며, 이온 반지름이 가장 큰 D는 Na, 가장 작은 C는 Al임을 알 수 있습니다. 따라서 A=Na, B=Mg, C=Al, D=O, E=F입니다.

    오답 노트
    원자 번호가 가장 작은 것은 A: 원자 번호가 가장 작은 것은 O(D)입니다.
    전기음성도는 C가 D보다 크다: 전기음성도는 F(E) > O(D) > Al(C) 순으로 D가 C보다 큽니다.
    안정한 이온의 전하량이 가장 큰 것은 E: 전하량의 절대값이 가장 큰 것은 Al(C)의 $+3$입니다.
    B와 E가 결합한 물질은 고체 상태에서 전기 전도성이 있다: MgF2는 이온 결합 물질로 고체 상태에서는 전기 전도성이 없습니다.
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17. 그림은 같은 질량의 용매 A와 B에 각각 용질 X의 질량을 달리하면서 녹인 용액의 끓는점을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, X는 비휘발성, 비전해질이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 끓는점 오름 $\Delta T_b = K_b \cdot m$ 공식을 적용합니다.
    ㄱ. 점 P에서 두 용액의 끓는점이 같으므로 $\Delta T_b$가 같습니다. 하지만 용매 A의 순수한 끓는점($78^{\circ}\text{C}$)이 B($100^{\circ}\text{C}$)보다 낮으므로, A의 $\Delta T_b$가 더 큽니다. 따라서 몰랄 농도는 (가)가 (나)보다 큽니다. (단, 그래프 상 P에서 두 선이 만나므로 끓는점이 동일함)
    ㄴ. Q와 R은 끓는점이 동일한 지점입니다. 끓는점이 같다는 것은 그 온도에서 증기 압력이 외부 압력(1기압)과 같다는 뜻이므로 증기 압력은 동일합니다.
    ㄷ. 동일한 용질 질량 대비 끓는점 상승 폭(기울기)이 (가)가 더 가파르므로, 끓는점 오름 상수 $K_b$는 $\text{A} > \text{B}$입니다.

    오답 노트
    ㄱ: P에서 끓는점이 같으나 $\Delta T_b$는 A가 더 크므로 몰랄 농도 $\text{A} > \text{B}$
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18. 그림은 H2(g), X2(g), HX(g)의 분자 내 핵간 거리에 따른 에너지를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, H는 수소, X는 임의의 할로겐 원소이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 에너지 도표에서 골짜기의 깊이는 결합 에너지, 최저점의 위치는 핵간 거리를 나타냅니다.
    ㄱ. $\text{X}_2$ 분자의 에너지 최저점 핵간 거리가 $a$이므로, 원자 $\text{X}$의 반지름은 그 절반인 $\frac{a}{2}$입니다.
    ㄴ. 에너지 도표에서 $\text{HX}$의 골짜기 깊이가 $\text{X}_2$보다 더 깊으므로 결합 에너지는 $\text{HX}$가 더 큽니다.
    ㄷ. $\text{H}_2$와 $\text{X}_2$의 결합을 끊고 $\text{HX}$ 2분자를 형성할 때, $\text{HX}$의 결합 에너지가 매우 크기 때문에 전체적으로 에너지를 방출하는 발열 반응이 됩니다.
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19. 다음은 몇 가지 열화학 반응식이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 헤스의 법칙과 반응열의 정의를 이용해 계산하는 문제입니다.
    ㄱ. $\text{O}_3$ 1몰의 분해열은 $2\text{O}_3(g) \rightarrow 3\text{O}_2(g)$ 반응의 $\Delta H_1$의 절반인 $\frac{1}{2}\Delta H_1$이 맞습니다.
    ㄴ. $2\text{O}(g) \rightarrow \text{O}_2(g)$ 반응은 결합이 형성되는 과정이므로 에너지를 방출하는 발열 반응입니다. 따라서 $\Delta H_2 < 0$이어야 합니다.
    ㄷ. $\text{NO}(g) + \text{O}_3(g) \rightarrow \text{NO}_2(g) + \text{O}_2(g)$ 반응은 $\frac{1}{2}(2\text{O}_3 \rightarrow 3\text{O}_2)$ 반응과 $(\text{NO} + \text{O} \rightarrow \text{NO}_2)$ 반응의 조합이 아닙니다. 정확한 식은 $\frac{1}{2}\Delta H_1$에서 $\text{O}$ 원자 1몰이 생성되는 과정 등을 고려해야 하므로 제시된 식은 틀렸습니다.

    오답 노트
    ㄴ: 결합 형성 시 발열 반응($\Delta H < 0$)
    ㄷ: 반응식 조합 및 계수 불일치
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20. 다음은 27에서 기체의 용해도에 관한 실험이다. 추 한 개의 압력은 대기업과 같고 질소( N2)와 헬륨(He)은 헨리의 법칙을 따른다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 대기압은 1기압이고 27℃에서 불의 증기 압력은 28mmHg이며 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 헨리의 법칙에 따라 기체의 용해도는 부분 압력에 비례합니다.
    ㄱ. (가)에서 A의 전체 압력은 대기압(1기압) + 추의 압력(1기압) = 2기압이고, B의 전체 압력은 1기압입니다. 수증기압을 제외한 기체의 부분 압력은 A가 $2 - 0.037 = 1.963\text{atm}$, B가 $1 - 0.037 = 0.963\text{atm}$으로 A가 B의 약 2배가 맞습니다.
    ㄴ. (나)에서 추를 제거하면 A의 전체 압력이 1기압으로 감소하여 수증기압이 낮아지므로, 수증기 밀도는 (가)가 (나)보다 큽니다.
    ㄷ. (다)에서 콕을 열면 A의 기체가 B로 이동하여 B의 전체 압력이 증가합니다. 헨리의 법칙에 의해 압력이 높아지면 용해도가 증가하므로, (가)보다 (다)에서 더 많은 $\text{He}$가 용해됩니다. 따라서 (가) > (다)는 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    ㄱ: 수증기압을 고려하면 정확히 2배는 아니나 근사적으로 맞음
    ㄴ: 압력 감소로 인한 밀도 감소
    ㄷ: 압력 증가로 용해도 증가하므로 (다)가 더 큼
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