1. 다음은 수소와 관련된 설명이다.

2015학년도 10월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역(화학Ⅱ)

제 4 교시

성명			수험번호						3

과학탐구 영역

(화학Ⅱ)

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과학탐구 영역

(화학Ⅱ)

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11

32

◦

㉠

의 광분해는 태양 에너지를 이용하여

㉠

을/를 분해하면서 수소를 얻는 방법이다.

◦ 수소 연료 전지는 수소와 산소를 반응시켜

㉠

을/를 생성하면서 전기 에너지를 얻는 장치이다.

㉠으로 가장 적절한 것은?

① 철	② 물	③ 석유	④ 메테인	⑤ 암모니아

2. 그림 (가)와 (나)는 각각 나트륨과 염화 나트륨의 결정 구조를 모형으로 나타낸 것이다.

(가)                (나)

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. (가)는 체심 입방 격자 구조이다. ㄴ. (나)에서 단위 세포에 포함된 양이온 수와 음이온 수는 같다. ㄷ. (가)와 (나)에서 입자 사이의 화학 결합은 종류가 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

3. 다음은 아세트산 나트륨([eqn: rmCH _{3} COONa]) 수용액을 이용한 손난로에 대한 설명이다.

◦ 손난로는 닫힌계이다. ◦ 손난로 안의 금속판을 꺾으면 [eqn: rmCH _{3} COONa]이 석출되면서 열이 발생한다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 손난로에서 계와 주위 사이에 물질은 이동하지 않는다. ㄴ. [eqn: rmCH _{3} COONa]의 용해 엔탈피([eqn: DELTA H`])는 0보다 크다. ㄷ. 손난로에서 [eqn: rmCH _{3} COONa]이 석출될 때 주위의 엔트로피는 증가한다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. 그림은 같은 온도에서 [eqn: rm A] [eqn: rarrow] [eqn: ` rm B] 반응이 일어날 때, 촉매를 사용하지 않은 반응 (가)와 촉매를 사용한 반응 (나)의 반응 진행에 따른 에너지를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 반응 엔탈피([eqn: DELTA H`])는 [eqn: E _{2} -E _{1}]이다. ㄴ. (나)에서 사용한 촉매는 부촉매이다. ㄷ. (가)와 (나)의 온도를 높이면 [eqn: E _{4} -E _{3}]가 작아진다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

5. 그림은 분자 [eqn: rmA] ~ [eqn: rmD]의 분자량과 분자를 구성하는 두 원자의 전기 음성도 차를 나타낸 것이다. [eqn: rmA] ~ [eqn: rmD]는 각각 [eqn: rmF_2], [eqn: rmCl_2], [eqn: rmHCl], [eqn: rmHBr] 중 하나이다.

[eqn: rmA] ~ [eqn: rmD]에 대한 옳은 설명만을 <보기> 에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: rmB]는 [eqn: rm HCl]이다. ㄴ. 끓는점은 [eqn: rmD]가 [eqn: rmC]보다 높다. ㄷ. 분산력이 작용하는 분자는 2가지이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

6. 그림은 닫힌계에서 반응 (가)~(다)의 계와 주위의 엔트로피 변화를 나타낸 것이다. 점선에서 [eqn: DELTA S _{계} =`- DELTA S _{주위}]이다.

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

		< 보 기 >
	ㄱ. (가)와 (다)는 발열 반응이다. ㄴ. (가)와 (나)는 자발적인 반응이다. ㄷ. 25℃에서 [eqn: rmH _{2} O]([eqn: l]) [eqn: ->] [eqn: rmH _{2} O]([eqn: s])은 빗금 친 영역에 속한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

7. 다음은 [eqn: t]℃에서 기체 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]가 반응하여 기체 [eqn: rmC]를 생성하는 화학 반응식과 평형 상수([eqn: K`])이다.

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

[eqn: t]℃에서 1 L의 용기에 [eqn: rm A] ~ [eqn: rmC]를 각각 1몰씩 넣었을 때, 우세하게 진행되는 반응 (가)와 평형 상태에서 C의 몰수 (나)로 옳은 것은?

(가)	(나)	(가)	(나)

①	정반응	1.2몰	②	역반응	0.5몰

③	정반응	1.25몰	④	역반응	0.75몰

⑤	정반응	1.5몰

12

32

8. 다음은 기체 [eqn: rmA]가 분해되는 화학 반응식이다.

[eqn: rm 2`A](g) → [eqn: rm 3`B](g) + [eqn: rmC](g)

표는 [eqn: t]℃에서 일정한 부피의 용기에 기체 A를 넣고 반응시켰을 때 시간에 따른 A의 농도를 나타낸 것이다.

시간(분)	0	1	2	3	4
A의 농도(M)	2.0	1.75	[eqn: x]	1.25	1.0

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(단, [eqn: k]는 [eqn: t]℃에서의 반응 속도 상수이다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: x]는 1.5이다. ㄴ. 반응 속도식은 [eqn: v`=`k[ rm A]]이다. ㄷ. 3분일 때 생성물의 몰수 합이 반응물의 몰수보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

9. 그림과 같이 수산화 나트륨([eqn: rm NaOH]) 0.04 g이 녹아 있는 수용액 (가)에서 1 mL를 취한 후 증류수를 가하여 수용액 (나)를 만들었다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수용액 (가)와 (나)의 밀도는 1 g/mL이고, [eqn: rmNaOH]의 화학식량은 40이다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. (가)의 몰농도는 [eqn: 1 TIMES 10 ^{-2}] M이다. ㄴ. (나)의 농도는 4 ppm이다. ㄷ. 몰랄 농도는 (가)가 (나)의 100배보다 작다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10. 다음은 25℃에서 어떤 화학 전지와 이 전지에서 일어나는 반응과 관련된 반쪽 반응의 표준 환원 전위([eqn: E`°])를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. (가)에서 수용액의 양이온 수는 감소한다. ㄴ. (나)에서 [eqn: rmPb] 전극의 질량은 증가한다. ㄷ. 표준 전지 전위([eqn: E _{전지} ^{`°}])는 0.28 V이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

11. 그림은 [eqn: T]  K에서 반응 (가)와 (나)의 반응 엔탈피([eqn: DELTAH`])와 자유 에너지 변화([eqn: DELTAG`])를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. (가)는 자발적이다. ㄴ. (나)의 엔트로피 변화([eqn: DELTA S`])는 0보다 작다. ㄷ. [eqn: T`]보다 높은 온도에서 (가)의 [eqn: DELTA G`]는 [eqn: a]보다 작다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12. 그림 (가)는 반응 Ⅰ과 반응 Ⅱ가 일어날 때 시간에 따른 생성물의 농도를, (나)는 Ⅰ과 Ⅱ 중 하나의 반응에서 시간에 따른 용기 내 입자를 모형으로 나타낸 것이다. (나)에서 반응물의 초기 농도는 1 M이다.

(가)                       (나)

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도와 부피는 일정하다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. (나)는 Ⅱ에 해당한다. ㄴ. Ⅱ는 1차 반응이다. ㄷ. [eqn: x]는 [eqn: rm {3} over {16}]이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13. 그림 (가)는 물질 [eqn: rmA]의 상평형 그림을, (나)는 실린더에 액체 A를 넣어 평형에 도달한 상태를, (다)는 실린더의 부피를 증가시켜 평형에 도달한 상태를 나타낸 것이다.

(가)             (나)              (다)

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: t]는 -56.6보다 크다. ㄴ. [eqn: rmA]([eqn: l])의 질량은 (나)와 (다)에서 같다. ㄷ. (다)에서 실린더 내 압력은 [eqn: P] 기압보다 작다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

21

32

14. 표는 60℃에서 요소 수용액과 포도당 수용액의 조성을, 그림은 두 수용액이 서로 다른 플라스크에 들어 있는 모습을 나타낸 것이다. 60℃에서 수증기압은 150 mmHg이다.

수용액	몰수(몰)
	물	용질
요소 수용액	9.8	0.2
포도당 수용액	9.9	0.1

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수용액은 라울 법칙을 따른다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 포도당 수용액은 (가)이다. ㄴ. [eqn: h]는 15 mm이다. ㄷ. 1기압에서 끓는점 오름([eqn: DELTA T _{b}])은 요소 수용액이 포도당 수용액의 2배보다 크다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

15. 그림에서 (가)와 (나)는 [eqn: rm A](g) [eqn: rarrow] [eqn: ` rm B](g)의 반응에 대해 [eqn: rmA]의 초기 농도와 온도가 다른 조건에서 시간에 따른 [eqn: rm { 1} over { [A]}]을 각각 나타낸 것이다.

(가)에서의 [eqn: [ rm A]]가 (나)에서의 [eqn: [rmA]]의 2배가 되는 시간(분)은?

① 6	② 9	③ 12	④ 15	⑤ 18

16. 다음은 25℃에서 [eqn: rm C( it s,`흑연)]의 연소와 관련된 반응의 엔탈피 변화([eqn: DELTA H`])와 결합 에너지를 나타낸 것이다.

결합	결합 에너지 (kJ/몰)
[eqn: rm C=O]	[eqn: a]
[eqn: rm O=O]	[eqn: b]

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: rm CO _{2}](g)의 생성 엔탈피([eqn: DELTA H`])는 [eqn: DELTA H _{2}]이다. ㄴ. [eqn: LEFT | DELTA H _{1} RIGHT |]은 [eqn: LEFT | DELTA H _{2} RIGHT |]보다 크다. ㄷ. [eqn: rmCO](g)의 결합 에너지(kJ/몰)는 [eqn: DELTA H _{3} +2a- {b} over {2}]이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

17. 다음은 기체 상수([eqn: R`])를 구하기 위한 실험이다.

[실험 과정]

(가) 시험관에 염소산 칼륨([eqn: rm KClO _{3}])과 이산화 망가니즈([eqn: rm MnO _{2}])를 넣고 시험관의 질량([eqn: w _{1}])을 측정한 후 그림과 같이 장치한다. (그림Ⅰ)

(나) 시험관을 가열하여 발생하는 산소([eqn: rm O _{2}]) 기체를 모으고 충분히 식힌다. (그림 Ⅱ)

(다) 눈금 실린더의 수면과 수조의 수면을 맞춘 후 시험관의 질량([eqn: w _{2}])과 산소의 부피([eqn: V`])를 측정한다.

[실험 결과]

온도 (K)	대기압(mmHg)	수증기압(mmHg)	시험관의 질량(g)		[eqn: V`] (L)
			[eqn: w _{1}]	[eqn: w _{2}]
300	760	24	34.9	34.3	0.5

이 실험에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmO]의 원자량은 16이고, [eqn: rmO_2](g)의 물에 대한 용해는 무시한다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. (다)에서 눈금 실린더 내 [eqn: rmO_2](g)의 압력은 1 기압이다. ㄴ. 눈금 실린더 내 [eqn: rmO_2](g)의 몰분율은 (다)에서가 (나)에서보다 크다. ㄷ. 실험 결과로부터 구한 기체 상수([eqn: R`])는 [eqn: {736 TIMES 0.5 TIMES 32}over {760 TIMES 0.6 TIMES 300}] 기압ㆍL / 몰ㆍK이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

18. 다음은 기체 [eqn: rm A]가 [eqn: rm B]를 생성하는 열화학 반응식이다.

[eqn: a` rm A](g) [eqn: REL EXARROW { `````````} { }] [eqn: b` rm B](g)    [eqn: DELTA H`<0]  ([eqn: a], [eqn: b] : 반응 계수)

그림 (가)는 5 L 용기에 [eqn: rm A]와 [eqn: rm B]를 넣은 초기 상태를, (나)와 (다)는 온도 [eqn: T _{1}]과 [eqn: T _{2}]에서 [eqn: rm A]의 몰분율에 따른 자유 에너지([eqn: G`])를 나타낸 것이다. [eqn: T _{1}]에서 평형에 도달했을 때, 전체 기체의 몰수는 15몰이다.

(가)               (나)                (다)

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: T _{2}]는 [eqn: T _{1}]보다 높다. ㄴ. [eqn: T_1]에서 평형 상수([eqn: K`])는 40이다. ㄷ. [eqn: T _{1}]과 [eqn: T _{2}]에서 평형에 도달했을 때 전체 기체의 몰수 비는 8 : 7이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

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19. 표는 25℃에서 [eqn: rm HA( it aq)]과 0.1 M [eqn: rm NaOH( it aq)]의 부피를 달리하여 혼합한 용액 (가)~(다)에 대한 자료이다. 25℃에서 [eqn: rm HA( it aq)]의 이온화 상수([eqn: K _{rma}])는 [eqn: 1 TIMES 10 ^{-5}]이다.

용액	부피(mL)		[eqn: rmpH]
	[eqn: rm HA( it aq)]	[eqn: rm NaOH( it aq)]
(가)	150	0	[eqn: x]
(나)	100	50	5
(다)	75	75

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 25℃에서 물의 이온곱 상수([eqn: K _{rmw}])는 [eqn: 1 TIMES 10 ^{-14}]이다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. (나)에서 [eqn: rm[HA]]는 [eqn: rm [A^{-} ]]와 같다. ㄴ. [eqn: x]는 3이다. ㄷ. (다)에서 [eqn: rm { [OH^- ]} over {[H_3 O^+ ] }]은 [eqn: 5 TIMES 10 ^{3}]이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

20. 다음은 400 K에서 기체의 반응에 대한 실험이다. [eqn: RT``]는 32 기압ㆍL / 몰이고, 탄소([eqn: rmC])는 [eqn: rmO _{2}](g)와만 반응한다.

[실험]

(가) 그림과 같이 장치한다.

(나) 콕 [eqn: a]를 열고 [eqn: rmH _{2}](g)를 모두 연소시킨 후 충분한 시간 동안 기다린다.

(다) 콕 [eqn: a]를 닫고 콕 [eqn: b]를 연 후 충분한 시간 동안 기다린다.

(라) [eqn: rmO _{2}](g)가 모두 소모될 때까지 [eqn: rm C(its)]를 완전 연소시킨다.

(마) 콕 [eqn: a]를 열고 충분한 시간 동안 놓아둔다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하고, [eqn: rm C(its)]와 연결관의 부피 및 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. (다)에서 실린더의 부피는 1.5 L이다. ㄴ. (라)에서 반응한 [eqn: rm C(its)]의 몰수는 [eqn: {2} over {3}]몰이다. ㄷ. 실린더 내 수증기의 부분 압력은 (다)가 (마)의 [eqn: {4} over {5}]배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

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