1. 다음은 물의 특성과 관련된 세 가지 현상들을 나타낸 것이다.

2014학년도 7월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (화학Ⅱ)

제 4 교시

고 3	과학탐구 영역 (화학Ⅱ)

	과학탐구 영역 (화학Ⅱ)	고 3

32

32

(가)	(나)	(다)
빙산이 바닷물에 떠 있다.	낮에는 해풍이 불고, 밤에는 육풍이 분다.	누워서도 종이에 만년필로 글씨를 쓸 수 있다.

각각의 현상과 관련된 물의 특성으로 옳은 것은?

	(가)	(나)	(다)
①	밀도	표면 장력	비열
②	밀도	비열	모세관 현상
③	비열	밀도	모세관 현상
④	비열	모세관 현상	표면 장력
⑤	표면 장력	모세관 현상	밀도

2. 표는 물질 [eqn: rm A] ~ [eqn: rmD]의 분자량과 쌍극자 모멘트의 합을, 그림은 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm C]의 끓는점을 나타낸 것이다.

물질	분자량	쌍극자 모멘트의 합
[eqn: rm A]	(가)	0
[eqn: rm B]	30	0.15
[eqn: rm C]	44	0
[eqn: rmD]	44	2.69

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm A]의 분자량 (가)는 [eqn: rm C]의 분자량보다 작다. ㄴ. [eqn: rm B]의 끓는점이 [eqn: rm C]보다 낮은 이유는 쌍극자 모멘트의 합 때문이다. ㄷ. [eqn: rmD]의 끓는점은 [eqn: rm B]보다 높고 [eqn: rm C]보다 낮다.

① ㄱ      ② ㄷ      ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

3. 다음은 인체 내에서 일어나는 화학 평형에 대한 자료이다.

1

	적혈구에 포함되어 있는 헤모글로빈([eqn: rm Hb])은 수소 이온, 산소와 가역적으로 결합하여 인체 내에서 산소를 운반한다. 이것을 다음과 같이 화학 평형 반응식으로 나타낼 수 있다. [eqn: rm Hb`H ^{+}`` +`` rm O _{2}] ⇄ [eqn: rm Hb`O _{2}`` +``H ^{+} ````````` DELTA it `H<0]

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

		<보 기>
	ㄱ. 체온이 올라가면 [eqn: rm Hb`O _{2} `]의 농도가 감소한다. ㄴ. 혈액의 pH가 감소하면 역반응이 우세하게 진행된다. ㄷ. 혈액의 [eqn: rm O _{2} `] 농도가 감소하면 정반응이 우세하게 진행된다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. 그림은 25℃, 1 기압에서 [eqn: rm NO _{2}](g) 분해 반응의 반응 진행에 따른 엔탈피 변화를 나타낸 것이다.

이 반응에서 계의 엔트로피 변화([eqn: DELTA S`])와 [eqn: rm NO _{2}](g)의 분해열([eqn: DELTA `H`])로 옳은 것은?

[eqn: DELTAS]             [eqn: DELTA H``](kJ/mol)

①  [eqn: DELTA` S] < 0             - 33.2

②  [eqn: DELTA` S] < 0             + 66.4

③  [eqn: DELTA` S] > 0             - 66.4

④  [eqn: DELTA` S] > 0             - 33.2

⑤  [eqn: DELTA` S] > 0             + 66.4

5. 다음은 25℃에서 [eqn: rm HA]의 이온화 반응식과 이온화 상수([eqn: K_{rm a}])를 나타낸 것이다.

[eqn: rm HA( it aq)`+` rm H _{2} O( it l)]  ⇄ [eqn: rm A ^{-} ( it aq)`+` rm H _{3} O ^{+} ( it aq)]    [eqn: K _{rm `a it}]=[eqn: 1.0 TIMES10^-9]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 25℃에서 물의 이온곱 상수([eqn: K _{w}])는 [eqn: 1.0 TIMES10^-14] 이다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm HA(it aq)]는 [eqn: rm H _{3`} O ^{+} ( it aq)]보다 약한 산이다. ㄴ. 0.1 M [eqn: rm HA(it aq)]의 pH는 5 이다. ㄷ. [eqn: rmA ^{-} ( it aq)]의 이온화 상수([eqn: K_{rm b}])는 [eqn: 1.0 TIMES10^-5] 이다.

① ㄴ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

6.  다음은 0.5 M 탄산수소 칼륨([eqn: rm KHCO _{3}]) 수용액 1000 mL를 만드는 실험이다.

2

[실험]

(가) 탄산수소 칼륨 [eqn: x] g을 증류수가 들어 있는 비커에 완전히 녹인다.

(나) 1000 mL

[eqn: rmA]

에 (가)의 수용액을 넣고 비커에 남은 용액을 증류수로 씻어서

[eqn: rmA]

에 넣는다.

(다)

[eqn: rmA]

의 수용액이 잘 섞이도록 흔들어 준 후 표선까지 증류수를 채운다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm KHCO _{3}]의 화학식량은 100 이고, 0.5 M [eqn: rm KHCO _{3}] 수용액의 밀도는 [eqn: d` rm `g/ rm mL]이다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: x]는 50 이다. ㄴ. [eqn: rmA]는 부피 플라스크이다. ㄷ. 0.5 M [eqn: rm KHCO _{3}] 수용액의 몰랄 농도([eqn: m])는 [eqn: {500} over {1000`d-50}]이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

7. 다음은 25℃에서 염산([eqn: rm HCl])과 수산화 나트륨([eqn: rmNaOH])의 반응열을 구하는 실험이다.

	[실험] Ⅰ. 1 M [eqn: rm HCl] 100 mL가 들어 있는 스타이로폼 컵에 1 M [eqn: rmNaOH] 수용액 100 mL를 넣고 최고 온도를 측정하여 반응열 [eqn: Q _{1}](kJ)을 구한다. Ⅱ. 0.5 M [eqn: rm HCl] 200 mL가 들어 있는 스타이로폼 컵에 고체 [eqn: rmNaOH] 4 g을 넣은 후 최고 온도를 측정하여 반응열 [eqn: Q _{2}](kJ)를 구한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmNaOH]의 화학식량은 40 이고, 스타이로폼 컵의 열손실은 없다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: Q _{1}] = [eqn: Q _{2}] 이다. ㄴ. 중화열([eqn: DELTA H])은 -10[eqn: Q _{1}] kJ/mol 이다. ㄷ. 실험 Ⅰ과 Ⅱ에서 생성된 물 분자의 수는 같다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

8.  그림 (가)는 온도 [eqn: T] 에서 고체 용질 [eqn: rm X]가 용해되는 과정의 모형을, (나)는 이 과정에서의 [eqn: T DELTA S`]와 [eqn: DELTA G`]를 나타낸 것이다.

(가)                             (나)

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

		<보 기>
	ㄱ. 용질 [eqn: rm X]가 용해되는 과정은 발열 반응이다. ㄴ. 용질 [eqn: rm X]는 온도 [eqn: T] 에서 자발적으로 용해된다. ㄷ. [eqn: LEFT | DELTA H _{1} + DELTA H _{2}RIGHT |] 는 [eqn: LEFT | DELTA H _{3}RIGHT |] 보다 크다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

9. 표는 25℃, 1 기압에서 용질 [eqn: rm X] 2 g을 서로 다른 용매 [eqn: rmA], [eqn: rmB]에 각각 녹인 용액의 어는점 내림을 나타낸 것이다.

용액	용매의 종류	용매의 질량(g)	어는점 내림(℃)
Ⅰ	[eqn: rmA]	200	[eqn: t _{1}]
Ⅱ	(가)	100	[eqn: 2`t _{1}]
Ⅲ	[eqn: rmB]	400	[eqn: t _{2}]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm X]는 비휘발성, 비전해질이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 [eqn: rmA]이다. ㄴ. 퍼센트 농도(%)는 Ⅱ>Ⅰ> Ⅲ 이다. ㄷ. 용매의 몰랄 내림 상수 비는 A : B = [eqn: t _{1} :`2t _{2} `]이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10. 그림은 25℃에서 두 가지 산화 환원 반응의 반응 진행에 따른 자유 에너지([eqn: G`]) 변화를 나타낸 것이다.

(가)

(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm A] ~ [eqn: rm C]는 임의의 금속 원소이다.)

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 [eqn: rm`B(it`s)]는 산화제이다. ㄴ. 표준 전지 전위는 (가)가 (나)보다 크다. ㄷ. 금속 [eqn: rm A]와 [eqn: rm C]를 전극으로 하는 전지를 만들면 금속 [eqn: rm A]가 (+)극이 된다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

11. 그림은 기체 [eqn: rm A]가 동일한 실린더에 각각 다른 조건으로 들어있는 것을 나타낸 것이다.

(가)                (나)                 (다)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 일정하고, 추의 무게는 같으며, 피스톤의 마찰과 무게는 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 몰수 비는 (가) : (나) = 1 : 2 이다. ㄴ. 절대 온도 비는 [eqn: T _{1} :T _{2}] = 1 : 2 이다. ㄷ. 기체 [eqn: rm A]의 밀도는 (가)와 (다)가 같다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12. 다음은 두 물질의 상평형 그림이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rmA```` rarrow````B]에서 엔트로피는 증가한다. ㄴ. [eqn: rm C```` rarrow````D]에서 엔탈피 변화([eqn: DELTA H`])는 0보다 크다. ㄷ. [eqn: rm `A]에서 액체가 기체로 되는 반응의 자유 에너지 변화 ([eqn: DELTA G`])는 0보다 크다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13.  다음은 25℃, 1 기압에서 몇 가지 반응에 대한 엔탈피 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm N_ 2 H_4 ( it l)]의 생성열([eqn: DELTA H`])은 -51 kJ/mol 이다. ㄴ. [eqn: rm N_2 H_4 ( it l) ``+``rm O_2](g)[eqn: `` -> `` rm N _{2}](g)[eqn: ` +`rm 2H_2 O](g)의 반응열([eqn: DELTA H`])은 -535 kJ 이다. ㄷ. [[eqn: rm 2H_2](g)[eqn: `+``rm O_2](g)]의 결합 에너지 총합은 [eqn: rm 2H _{2} O](g)의 결합 에너지 총합보다 크다.

① ㄴ      ② ㄷ      ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

14.  다음은 25℃, 1 기압에서 염화 나트륨([eqn: rm`NaCl]) 수용액의 전기 분해 실험이다.

3

[실험 과정]

(가) 두 개의 용기에 농도가 같은 [eqn: rm`NaCl] 수용액을 각각 넣고 그림과 같이 장치한다.

(나) 각 용기에 [eqn: rm BTB] 용액을 2 ~ 3 방울씩 넣는다.

(다) 두 탄소 전극을 전원 장치에 연결한 후 전극 주위에서 일어나는 변화를 관찰한다.

[실험 결과]

◦양쪽 전극에서 기체가 발생한다.

◦전극 주위에서 용액의 색 변화

전극	(+)	(-)
용액의 색 변화	노란색	푸른색

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (-) 전극에서 산화 반응이 일어난다. ㄴ. (+) 전극이 담긴 수용액은 산성이다. ㄷ. 0.1 F의 전하량을 흘려주면 (-) 전극에서 0.1 몰의 기체가 발생한다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

15.  다음은 기체 [eqn: rm `A]가 반응하여 기체 [eqn: rm B]와 [eqn: rm C]를 생성할 때의 화학 반응식과 평형 상수를 나타낸 것이다.

[eqn: rm 2A](g) ⇄ [eqn: rm`B](g)[eqn: `+``rm C](g)    [eqn: ``` it K`=4]

표는 1 L 강철 용기에 들어 있는 기체 [eqn: rm `A] ~ [eqn: rm C]의 부분 압력을, 그림은 이 반응의 진행에 따른 자유 에너지([eqn: G``]) 변화를 나타낸 것이다.

상태	기체의 부분 압력 (기압)
	[eqn: rm `A]	[eqn: rm B]	[eqn: rm C]
(가)	1	1	1
(나)	0.2	1.4	1.4

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

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 [eqn: X`]의 왼쪽 영역에 있는 상태이다. ㄴ. (나)에서 역반응이 우세하게 진행된다. ㄷ. [eqn: X`]에서 기체 [eqn: rm B]의 몰 분율은 0.4 이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16. 표는 25℃에서 금속 [eqn: rm `A] ~ [eqn: rm D]의 반쪽 반응과 표준 환원 전위(E °)이다.

4

반쪽 반응	E °(V)	반쪽 반응	E °(V)
[eqn: rm A^{2+} ( it aq)`+` rm 2e ^{-}`` -> ``A(its)]	-0.76	[eqn: rm C ^{2+} ( it aq)`+` rm 2e ^{-} `` -> ``C( it s)]	+0.34
[eqn: rm B^{2+} ( it aq)`+` rm 2e ^{-}`` -> ``B(its)]	-0.44	[eqn: rm D ^{+} ( it aq)```+```` rm e ^{-} `` -> ```D( it s)]	+0.80

그림과 같이 금속 [eqn: rm B]와 [eqn: rm D]를 전극으로 하는 화학 전지에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 전극 D에서 수소 이온이 환원된다. ㄴ. 표준 전지 전위는 +2.04 V 이다. ㄷ. 두 전극을 금속 [eqn: rm `A]와 [eqn: rm `C]로 바꾸면 표준 전지 전위는 증가한다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

17. 그림은 일정한 온도와 압력에서 물이 들어 있는 실린더에 이산화 탄소([eqn: rm CO_2]) 기체를 넣어 포화된 것을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 추 1개의 압력은 대기압과 같고, 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 추를 제거하면 [eqn: rm CO_2] 기체의 부피는 2 L보다 크다. ㄴ. 추를 2개 올려놓으면 용해되는 기체의 부피는 감소한다. ㄷ. 실린더에 헬륨 기체를 넣으면 용해된 [eqn: rm CO_2] 기체의 질량은 감소한다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

18.  그림은 25℃에서 [eqn: rm HA] 수용액 50 mL를 0.1 M [eqn: rm NaOH] 수용액으로 적정할 때의 중화 적정 곡선을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 25℃에서 [eqn: rm HA]의 이온화 상수([eqn: K _{rm `a it}])는  [eqn: 5.0 TIMES10^-6] 이다.) [3점]

① [eqn: a]에서 [eqn: rm [`HA`]]는 0.05 M 이다.

② [eqn: a]에서 이온화도는 [eqn: 5.0 TIMES 10 ^{-3}] 이다.

③ [eqn: b]에서 혼합 용액에 존재하는 이온은 2종류이다.

④ [eqn: c]에서 [eqn: rm[`Na^+ `]]와 [eqn: rm[`A^- `]]는 같다.

⑤ 총 이온 수는 [eqn: b]에서가 [eqn: c]에서보다 크다.

19.  그림 (가)는 기체 [eqn: rm AB _{2}]와 기체 [eqn: rm B _{2}]가 반응하여 기체 [eqn: rm AB _{3}]가 생성되는 반응 모형을, (나)는 이 반응의 온도에 따른 자유 에너지 변화([eqn: DELTA G`])를 나타낸 것이다.

(가)

(나)

이 반응에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: DELTA S _{계}]와 [eqn: DELTA S _{주위}]는 각각 계와 주위의 엔트로피 변화이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: DELTA H] > 0 이다. ㄴ. [eqn: T_1] 에서 [eqn: LEFT | DELTA S _{계}RIGHT |`<`LEFT | DELTA S _{주위}RIGHT |] 이다. ㄷ. [eqn: T_2] 보다 높은 온도에서 비자발적이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

20.  다음은 기체 [eqn: rm `A]와 [eqn: rm `B]가 반응하여 기체 [eqn: rm `C]를 생성하는 화학 반응식이다.

[eqn: rm `A](g)[eqn: rm `+rm ```B](g) ⇄ [eqn: rm `2`C](g)

1 L의 강철 용기에 기체 [eqn: rm `A]와 [eqn: rm `B]를 넣은 초기 상태 (가)는 반응하여 평형 상태인 (나)가 되었고, (나)에서 온도를 증가시켰더니 새로운 평형 상태 (다)가 되었다.

(가)                 (나)                  (다)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, (가)와 (나)의 온도는 같다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 [eqn: x``:`y``=`5``:`3] 이다. ㄴ. 정반응에서 [eqn: DELTA H``>0] 이다. ㄷ. (다)에서 평형 상수([eqn: rm it K`])는 [eqn: {16} over {3}] 이다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

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