화학Ⅱ 정답

1	③	2	①	3	⑤	4	③	5	②
6	⑤	7	④	8	②	9	②	10	③
11	⑤	12	④	13	①	14	③	15	④
16	②	17	④	18	①	19	⑤	20	③

해설

1. [출제의도] 원자의 구조 이해하기

원자번호는 양성자수이므로 (가)와 (나)의 원자 번호는 같다. 질량수는 양성자수와 중성자수의 합이다. 따라서 질량수는 (나)가 (가)의 3배이다. 원자는 양성자수와 전자수가 같으므로 전기적으로 중성이다.

2. [출제의도] 실제 기체의 압력에 따른 [eqn: PV over RT]값의 변화 그래프 해석하기

실제 기체는 [eqn: PV over RT]값이 1에 가까울수록 이상기체에 가깝게 행동한다. 동일 압력에서 (가)는 (나) 보다 [eqn: PV over RT]값이 1에 가까우므로 (가)는 400K이고 (나)는 200K이다.

A, B에서 [eqn: P=100]기압 이므로, [eqn: V_A = { RT} over {P }×0.75][eqn: =3R], [eqn: V_B = { RT} over {P }×0.5=R] 이다. 따라서 [eqn: V_A] : [eqn: V_B] = 3 : 1 이다. C에서 압력과 [eqn: PV over RT]값이 같으므로 [eqn: V][eqn: PROPTO][eqn: T]이다. 따라서 (가)와 (나)의 [eqn: PV] 값은 2 : 1 이다.

3. [출제의도] 크로마토그래피를 이용한 혼합물의 분리 이해하기

정지상과의 인력이 클수록 이동 속도가 느리다. 따라서 이동거리가 가장 큰 것은 C이고 정지상과의 인력이 가장 큰 것은 A이다.

분리된 띠가 세 가지이므로 추출물의 성분 물질은 최소 세 가지이다.

4. [출제의도] 다이아몬드의 공유 결정과 얼음의 분자 결정 특성 이해하기

입자간 거리와 원자량으로 보아 다이아몬드의 밀도는 물보다 크다. 원자 결정인 다이아몬드는 녹는점이 물보다 높고 무극성 공유 결합으로 이루어져 있다.

5. [출제의도] 전자쌍반발원리를 이용한 결합각 예측하기

결합각은 [eqn: alpha]가 109.5°, [eqn: beta]가 120°, [eqn: gamma]가 107°에 가깝다. 비공유 전자쌍 수는 산소 원자에 2개, 질소 원자에 1개이다.

6. [출제의도] 물의 상평형 그림 이해하기

A와 B 상태에서 온도가 다르므로 증기압은 다르다. 상평형 그림에서 융해 곡선의 기울기가 음이므로 C(얼음)에 압력을 가하면 액체가 된다. 압력이 [eqn: P] 로 작아질 때 녹는점은 올라가고 끓는점은 낮아져 [eqn: T _{1}]～[eqn: T _{2}] 구간이 짧아진다.

7. [출제의도] 2, 3주기 원소의 전자 배치 이해하기

A의 원자가전자수는 6이고, 전자 배치는 바닥 상태이다. B는 17족이므로 [eqn: rm B_2]의 공유 전자쌍은 1개이다. A～D 중에서 1차 이온화 에너지가 가장 큰 것은 B이다.

8. [출제의도] 기체의 부피와 압력 그래프 해석하기

A～C에서 온도는  A = C > B 이므로 분출 속도는 A > B이며 A와 C에서 평균 분자 운동 속력은 같다. 부피는 D가 C의 2배이므로 밀도는 C가 D의 2배이다.

9. [출제의도] 물과 용액에서 증발속도 이해하기

수증기로 포화된 상태이므로 (가)는 물의 증발 속도는 일정하다. (나)에서 포화된 수증기에 의해 수용액이 희석되므로 평형을 이룰 때까지 수용액의 증발 속도는 증가하고, 이때의 물은 포도당 수용액보다 증발 속도가 크다.

10. [출제의도] 압력에 따른 기체의 용해도 곡선 해석하기

기체의 용해는 발열 반응이다. 수용액의 [eqn: rm CO_2] 농도는 [eqn: 4.5 over 44 rm M] 이다. 대기압에서 [eqn: rm CO_2]의 부분압력은 1기압보다 작아 3g보다 많이 방출된다.

11. [출제의도] 할로겐화수소의 끓는점 이해하기

A는 [eqn: rm`HF], B는 [eqn: rm`HCl], C는 [eqn: rm`HBr]이므로 결합 길이는 C > B > A 이다. [eqn: rm`HF]는 수소 결합을 하며 C와 B의 분자량은 C > B 이므로 분산력은 C > B 이다.

12. [출제의도] 압력에 따른 기체의 부피 변화 이해하기

(나)에서 [eqn: V` PROPTO n]이므로 [eqn: rm`H _{2}]와 [eqn: rm`He]의 몰수비는 1 : 4이며, (가)와 (나)에서 각 기체의 몰수비는 같아 [eqn: P _{rm H _{2}}]× 2 : [eqn: P _{rm H _{e}}]× 3 = 1 : 4 이므로 압력비는 [eqn: P _{rmH _{2}}] : [eqn: P _{rm H _{e}}]= 3 : 8 이고 (나)에서 [eqn: rm`H _{2}]와 [eqn: rm`He]의 밀도비는 1 : 2이다.

13. [출제의도] 2주기 원소로 구성된 이원자 분자의 특성 이해하기

[eqn: rm `F _2]는 단일결합, [eqn: rm O_2]는 이중결합, [eqn: rm N_2]는 삼중결합을 하고, 결합에너지는 [eqn: rmC_2] >  [eqn: rmB_2] > [eqn: rmA_2]이므로 [eqn: rmA_2], [eqn: rmB_2], [eqn: rmC_2]는 각각 [eqn: rm `F _2], [eqn: rm O_2], [eqn: rm N_2]이다. 2주기에서 원자 번호가 커질수록 원자 반지름은 작아진다.

14. [출제의도] 혼합기체에서의 부분압력 이해하기

온도가 일정할 때 [eqn: rm PV PROPTO n]이므로 구에 채워진 기체의 몰수비는 2 : 2 : 1이다. (가)에서 혼합 기체의 압력은 [eqn: {4} over {3}]기압이고, [eqn: rm `He]과 [eqn: rm `CH _{4}]의 몰수비는 1 : 1이므로 각각의 부분압력은 [eqn: {2} over {3}]기압이다. (나)에서 전체압력은 [eqn: {5} over {4}]기압이다. (가)와 (나)에서 [eqn: rm `CH _{4}]의 몰수는 일정하고 혼합기체의 몰수비는 4 : 5이므로 [eqn: rm `CH _{4}]의 몰분율은 (가) > (나)이다.

15. [출제의도] 수소 원자의 선스펙트럼 해석하기

(가)는 가시광선 영역의 선스펙트럼으로 [eqn: n] = 3 에서 [eqn: n] = 2 로의 전자 전이이다. [eqn: n] = ∞ 에서 [eqn: n] = 2 의 전이에 의한 파장은 [eqn: n] = 7 에서 [eqn: n] = 2 의 전이에 의한 파장(< 400nm)보다 짧다. (가) 부근에 2개 이상의 선스펙트럼이 관찰되지 않은 것으로 보아 2[eqn: s]와 2[eqn: p]의 에너지 준위는 같다.

16. [출제의도] 핵간거리에 따른 이온결합 에너지 그래프 해석하기

a에서 인력은 반발력보다 작다. 핵간 거리는 [eqn: rm `NaF( it g)] < [eqn: rm `NaCl( it `g)]이므로 [eqn: DELTA E]는 증가한다.

17. [출제의도] 0.1M 묽은 용액 만드는 방법 이해하기

황산의 몰농도를 알기위해 1L 속에 들어있는 몰수를 구하면 [eqn: {1800 TIMES 0.98} over {98}] = 18이므로 황산의 몰농도는 18M이다. 황산 1mL를 증류수에 넣어 180mL로 묽힌 용액의 농도는 [eqn: {18 TIMES 0.001} over {0.180}] = 0.1M 이다.

18. [출제의도] 반응열을 이용하여 물질의 결합에너지 구하기

[eqn: rm S( it `s)``` -> ``rmS( it `g)] [eqn: DELTA H _{1}]	①

[eqn: rm O _{2} ( it `g)``` -> rm ```2O( it `g)] [eqn: DELTA H _{2}]	②

[eqn: rm S( it s)+ rm O _{2} ( it `g)``` -> `` rm SO _{2} ( it `g)] [eqn: DELTA H _{3}]	③

에서 ① + ② - ③을 하면

[eqn: rm SO _{2} ( it `g)```` -> `` rm S( it `g)`+` rm 2O( it `g)]는 [eqn: DELTA H _{1}]+[eqn: DELTA H _{2}]-[eqn: DELTA H _{3}]이다.

19. [출제의도] 용질의 종류에 따른 수용액에서 어는점 내림 이해하기

[eqn: m_1]에서 어는점이 (가) > (나)이므로 용질의 몰수는 A < B, 끓는점은 (나) > (가), 분자량은 A > B, 용질의 몰 분율은 (나) > (가)이다. (가)는 [eqn: m_2], (나)는 [eqn: m_1]에서 어는점이 같으므로 증기압은 같다.

20. [출제의도] 헤스법칙을 이용하여 물질의 반응열 구하기

[eqn: rm C( it `s)`+ rm O _{2} ( it `g)`` -> `` rm CO _{2} ( it g)] [eqn: DELTA`H _{1}]	①

[eqn: rm H _{2} ( it `g)+ rm {1} over {2} O _{2} ( it `g)`` -> `` rm H _{2} O( it `l)] [eqn: DELTA `H _{2}]	②

[eqn: rm C _{2} H _{5} OH( it `l)+3 rm O _{2} ( it g)`` -> rm ``2CO _{2} ( it g)+3 rm H _{2} O( it l)] [eqn: DELTA `H _{3}]	③

흑연의 연소열과 [eqn: rm CO _{2} ( it `g)] 생성열은 [eqn: DELTA`H _{1}]으로 서로 같다. 물의 기화열을 구하기 위해서는 [eqn: rm H _{2} O( it `g)]의 생성열이 필요하다.

2 × ① + 3 × ② - ③을 하면,

[eqn: rm 2C( it `s)+3 rm H _{2} ( it `g)+ {1} over {2} rm O _{2} ( it `g)] → [eqn: rm C _{2} H _{5} OH( it `l)]이므로 (가)는 2[eqn: DELTA `H _{1}]+ 3[eqn: DELTA `H _{2}]-[eqn: DELTA `H _{3}] 이다.