제 4 교시

(1)

과학 탐구 영역(화학 Ⅱ )

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시간：30분 점수：50점

제 4 교시 2015년 충남 8월 고3 수능모의학력평가

성명 수험 번호

고3 - 2015 - ¹¹ ³² - 8월 - 4교시

1.

다음은 분자량이 비슷한 물질 ㈎~㈐에 대한 자료이다.

<쌍극자 모멘트와 끓는점>

<구조식>

㈎~㈐는 각각 다음 3가지 물질 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. ㈎ 분자 사이에 작용하는 주된 힘은 분산력이다.

ㄴ. ㈏ 분자의 구조식에는 -O-H가 있다.

ㄷ. ㈎~㈐가 모두 액체 상태인 온도에서 ㈐는 ㈎보다 ㈏에 잘 녹 는다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

3.

그림은 산화 레늄 결정의 단위 세포를 모형으로 나타낸 것이다.

산화 레늄의 실험식은?

① Re3O ② Re2O ③ ReO ④ ReO2 ⑤ ReO3

4.

^그림은²개의 플라스크를 진공으로 만든 후 각각 액체 A, B를 넣고 충분한 시간이 흐른 후의 결과를 나타낸 것이다.

㈎㈏

[3점]

ㄱ. 끓는점은 B가 A보다 높다.

ㄴ. 플라스크 ㈏에 B를 더 첨가하여 h=0으로 만들 수 있다.

ㄷ. h는 온도에 무관하게 일정하다.

① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

5.

표는 비커 ㈎~㈐에 들어 있는 요소 수용액의 농도를 나타낸 것이다.

비커 ㈎㈏㈐

요소 수용액의 농도 0.1 M 0.1m 0.6% 비커 ㈎와 ㈐, ㈏와 ㈐에 들어 있는 수용액의 % 농도를 옳게 비교한 것은? (단, 요소의 분자량은 60이며, 모든 수용액의 밀도는 1 g/mL이

다.) [3점]

㈎와 ㈐㈏와 ㈐

① ㈎<㈐㈏<㈐

② ㈎<㈐㈏>㈐

③ ㈎>㈐㈏>㈐

④ ㈎=㈐㈏<㈐

⑤ ㈎=㈐㈏>㈐

2.

그림과 같이 온도와 압력이 일정하게 유지되는 실린더에 2기압의 기 체 X, Y가 들어 있다. 콕 a, b를 열면 기체 X와 Y는 강철로 된 진공 용기 ㈎에서 1 : 1의 몰수 비로 반응하여 고체 XY를 만든다. 콕 a, b 를 동시에 열고 두 기체 X, Y의 부피가 같아졌을 때 동시에 닫았다.

두 기체의 반응이 끝난 후 강철 용기 ㈎에 남아 있는 기체의 압력은?

(단, 고체의 부피와 피스톤의 질량 및 마찰은 무시하고, X의 분자량은

Y 분자량의 2.25배이다.) [3점]

① 3!기압 ② 2!기압 ③ 1기압 ④ 3$기압 ⑤ 2#기압

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과학 탐구 영역 ^{화 학Ⅰ} ^Ⅰ

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고3 - 2015 - ¹² ³² - 8월 - 4교시 고3 - 2015 - ²¹ ³² - 8월 - 4교시

6.

^그림은25!C에서 농도가 다른 포도당 수용액이 들어 있는 비커 ㈎, ㈏ 를 용기에 넣고 밀폐시킨 모습을 나타낸 것이다.

(단, 물과 포도당의 분자량은 각각 18, 180이며, 25!C에서 물의 증기 압력은 24 mmHg이고, 각 수용액은 라울 법칙을 따른다.) [3점]

ㄱ. 비커를 용기에 넣기 전 몰랄 농도는 비커 ㈏에 있는 수용액이 비커 ㈎에 있는 수용액의 2배이다.

ㄴ. 용기를 밀폐시킨 후 충분한 시간이 흐르면 용기 내부의 수증기 압은 23.76 mmHg보다 작고 23.52 mmHg보다 크다.

ㄷ. 용기를 밀폐시킨 후 충분한 시간이 흐르면 비커 ㈎에 있는 수 용액의 수면은 처음보다 높아진다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

7.

그림은 산화 칼슘(CaO), 물(H2O), 염산(HCl(aq)) 사이의 반응에 대 한 화학 반응식과 에너지 관계를 나타낸 것이다.

ㄱ. 중화열(DH)은 -112.4 kJ/mol이다.

ㄴ. 물에 CaO(s)을 녹이면 용액의 온도는 높아진다.

ㄷ. 충분한 양의 HCl(aq)에 1몰의 CaO(s)을 넣어 CaCl2(aq)과 H2O(l)이 생성되는 반응의 반응 엔탈피(DH)는 -189.3 kJ이다.

① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

9.

그림은 반응 ㈎, ㈏의 절대 온도(T)에 대한 자유 에너지 변화량(DG) 을 나타낸 것이다.

[3점]

ㄱ. 반응 ㈎는 모든 온도에서 비자발적이다.

ㄴ. 반응 ㈎는 계의 엔트로피가 감소하는 반응이다.

ㄷ. 엔트로피 변화량의 크기(|DS|)는 ㈎보다 ㈏가 크다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

10.

다음은 물의 증발에 대한 열역학적 관계의 일부이다.

•엔탈피(H) 변화량 : DH ㈎ 0

•계의 엔트로피(S) 변화량 : DS ㈏ 0

•물의 증발이 자발적으로 일어나는 온도(T) 조건 : T ㈐ DH DS 빈칸 ㈎~㈐에 적당한 부등호를 옳게 짝지은 것은?

㈎㈏㈐

① > > >

② > > <

③ > < >

④ < > >

⑤ < < <

8.

표는 분자식이 C2H4O2인 물질 ㈎, ㈏의 구조식과 t !C에서 기체 상태 에 대한 생성 엔탈피를 나타낸 것이다.

물질 ㈎㈏

구조식

생성 엔탈피(kJ/mol) a b

t !C에서 평균 결합 엔탈피를 이용하여, 물질 ㈎와 물질 ㈏의 생성 엔 탈피 차이 |a-b|를 구하려고한다.

다음 중 평균 결합 엔탈피를 반드시 조사할 필요가 없는 결합은?

(단, t !C에서 ㈎, ㈏는 모두 기체 상태이다.)

① C-H ② C-C ③ C-O ④ C=O ⑤ O-H

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과학 탐구 영역

화 학Ⅰ Ⅰ 3

고3 - 2015 - ²¹ ³² - 8월 - 4교시

11.

다음은 기체 A가 반응하여 기체 B가 생성되는 반응의 화학 반응식 이다.

A( g) ;s' B( g) DH>0

그림 ㈎와 ㈏는 각각 온도 T1, T2에서 B의 몰 분율에 따른 자유 에 너지(G)를 나타낸 것이다.

㈎ T1일 때 ㈏ T2일 때

ㄱ. T1<T2이다.

ㄴ. ㈎에서 평형 상수는 K<1이다.

ㄷ. 온도가 T2일 때 A와 B를 1몰씩 넣어 반응시키면 정반응 쪽으 로 반응이 진행된다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

12.

다음은 기체 A와 B가 반응하여 기체 C가 생성되는 반응의 열화학 반응식이다.

aA( g)+bB( g) ;s' 2 C( g) DH<0 (a, b는 반응 계수) 그림은 1 L의 강철 용기 안에서 평형 ㈎를 이루고 있는 혼합 기체에 A( g)를 첨가하여 새로운 평형 ㈏에 도달한 이후에, 온도 변화를 통해 새로운 평형 ㈐에 도달한 과정에서 각 기체의 몰수를 나타낸 것이다.

[3점]

ㄱ. a+b=2이다.

ㄴ. 온도는 ㈏가 ㈐보다 높다.

ㄷ. 평형 상수(K) 비는 ㈎ : ㈐ =17 : 10이다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

13.

그림 ㈎는 P1 기압에서 고체 물질 X의 가열 곡선을, ㈏는 물질 X의 상평형 그림을 나타낸 것이다. 물질 X의 비열은 액체가 고체보다 크다.

㈎㈏

ㄱ. ㈎에서 ㉠에는 고체와 액체가 함께 존재한다.

ㄴ. 압력은 P1이 P2보다 크다.

ㄷ. 물질 X의 밀도는 고체 상태에서가 액체 상태에서보다 작다.

① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ

<보 기>

14.

^{그림 ㈎와 ㈏는}300 K에서 각각 물 1 L에 CO2( g)가 포화된 수용액 을 나타낸 것이다. ㈏는 피스톤이 고정되어 있다.

㈎㈏

㈎, ㈏에 각각 1몰의 He을 넣었을 때, ㈎에서보다 ㈏에서 더 큰 값 을 갖는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, He은 용해되지 않고, 피스톤의 질량과 마찰 및 수증기압은 무시한다.)

ㄱ. 물에 녹아 있는 CO2의 질량 ㄴ. 기체 중 CO2의 몰 분율 ㄷ. He의 부분 압력

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

15.

^그림은25!C에서 HA(aq) 50 mL 를 0.05 M NaOH(aq)으로 적정할 때 의 중화 적정 곡선을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을

<보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 25!C에서 물의 이온곱 상수 Kw=

1.0\10_!$이다.) [3점]

ㄱ. ㈎에서 [HA]=[A_]이다.

ㄴ. pH=9일 때 [OH_]

[H3O"]⁼1.0\10_$이다.

ㄷ. A_(aq)+H2O(l) ;s' HA(aq)+OH_(aq)에서 Kb=1.0\10_(

이다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

(4)

과학 탐구 영역 ^{화 학Ⅰ} ^Ⅰ

고3 - 2015 - ²² ³² - 8월 - 4교시 고3 - 2015 - ^PB ³² - 8월 - 4교시

4

※ 확인 사항

◦ 답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.

19.

그림은 X( g)의 에너지에 따른 분자 수 분포 ㈎를 나타낸 것이다.

온도를 높였을 때 X( g)의 분포 ㈏로 옳은 것은?

① ②

③ ④

⑤

18.

^표는² A( g) + B( g) 2! 2 C( g)의 반응에 대해 반응물의 초기 농도 와 온도에 따른 초기 반응 속도를 나타낸 것이다.

실험 온도 초기 농도(mol/L) 초기 반응 속도

(mol/L K 초)

[A] [B]

㈎ T1 0.1 0.1 1.0\10_#

㈏ T1 0.2 0.1 4.0\10_#

㈐ T1 0.1 0.2 2.0\10_#

㈑ T2 0.2 0.2 4.0\10_#

[3점]

ㄱ. 반응 속도식은 v=k[A]@[B]이다.

ㄴ. 온도는 T1이 T2보다 높다.

ㄷ. T2에서의 반응 속도 상수 k=0.5(L@/mol@ K 초)이다.

① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

20.

그림 ㈎는 물의 전기 분해 장치를, ㈏는 광분해하는 장치의 모식도 를 나타낸 것이다.

㈎㈏

ㄱ. ㈎에서 A와 B의 부피 비는 A : B=2 : 1이다.

ㄴ. ㈏에서 백금 전극에서는 산화 반응이 일어난다.

ㄷ. ㈏에서 ㉠으로는 광전극이 이용될 수 있다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

16.

다음은 XCl2(aq)와 YNO3(aq)의 전기 분해 장치에 0.2 A의 전류를 일정 시간 동안 흘려주었을 때의 결과이다. 기체의 부피는 0!C, 1기압 에서의 값이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, X와 Y는 임의의 금속 원 소 기호이고, 1 F는 96500 C이며, 0 !C, 1기압에서 기체 1몰의 부피는

22.4 L이다.) [3점]

① x는 112이다.

② 금속 X의 원자량은 64이다.

③ H2O은 NO3_보다 산화되기 쉽다.

④ 전류를 흘려 준 시간은 4825초이다.

⑤ 반응이 진행되면서 YNO3 수용액의 pH는 증가한다.

전극 결과

㈎ Cl2 x mL 생성

㈏ 금속 X 0.32 g 석출

㈐ O2 56 mL 생성

㈑ 금속 Y 1.08 g 석출

17.

그림은 A( g) 2! 2 B( g)의 반응에서 1 L 강철 용기에 2몰의 A( g)를 넣고, 온 도 T1, T2에서 각각 반응시켰을 때 반응 시간에 따른 B( g)의 농도를 나타낸 것이 다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>

에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

ㄱ. 온도는 T1이 T2보다 높다.

ㄴ. 반응 속도 상수는 T1에서가 T2에서의 2배이다.

ㄷ. 2t에서 [A]는 T2에서가 T1에서의 2배이다.

① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ

<보 기>