표는 1기압에서 3가지 물질에 대한 자료이다.

2018학년도 4월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역(화학Ⅱ)

제 4 교시

성명			수험번호						3

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과학탐구 영역

화학Ⅱ

과학탐구 영역

화학Ⅱ

물질	[eqn: rmH _{2} O]	[eqn: rm HBr]	[eqn: rmBr _{2}]
분자량	18	81	160
30℃에서 가장 안정한 상태	액체	기체	액체
70℃에서 가장 안정한 상태	액체	기체	기체

액체 상태의 3가지 물질에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. 기준 끓는점은 [eqn: rm H _{2} O]이 [eqn: rm HBr]보다 높다. ㄴ. 분자 사이의 인력은 [eqn: rm Br _{2}]이 [eqn: rm HBr]보다 크다. ㄷ. 분산력이 작용하는 물질은 1가지이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

11

32

다음은 학생 [eqn: rmA]가 물과 관련된 어떤 가설을 세운 후, 그 가설을 검증하기 위해 수행한 실험이다.

[가설]

◦물의 온도가 높아지면 물의

㉠

[실험 과정]

(가) 그림과 같이 20℃인 물을 스포이트로 동전 위에 떨어뜨리면서, 동전 밖으로 흘러내리기 직전까지 떨어뜨린 물의 부피를 측정한다.

(나) 물의 온도를 50℃로 달리하여 (가)를 반복한다.

(다) 물의 온도를 80℃로 달리하여 (가)를 반복한다.

[실험 결과]

◦(가) ~ (다)에서 측정한 물의 부피

과정	(가)	(나)	(다)
물의 부피([eqn: rmmL])	2.0	1.2	1.0

이 실험으로부터 [eqn: rmA]의 가설이 옳다는 결론을 얻었을 때, ㉠으로 가장 적절한 것은?

① 응고열은 커진다.	② 분자량은 커진다.

③ 끓는점은 높아진다.	④ 표면 장력은 작아진다.

⑤ 공유 결합 수는 많아진다.

표는 용액의 어는점 내림에 영향을 주는 요인들을 알아보기 위한 5가지 실험 조건이다.

실험 조건	(가)	(나)	(다)	(라)	(마)
용매의 종류	물	물	물	에탄올	에탄올
용질의 종류	[eqn: rmX]	[eqn: rmX]	[eqn: rm Y]	[eqn: rm Y]	[eqn: rmY]
용액의 몰랄 농도([eqn: m])	1	2	1	1	2

(가) ~ (마) 중 용질의 종류가 용액의 어는점 내림에 미치는 영향을 알아보기 위한 2가지 실험 조건으로 가장 적절한 것은? (단, [eqn: rmX], [eqn: rmY]는 비휘발성, 비전해질이다.) [3점]

① (가), (나)	② (가), (다)	③ (나), (마)	④ (다), (라)	⑤ (라), (마)

그림은 황화 아연([eqn: rmZnS])의 결정 구조를 모형으로 나타낸 것이다. 모형에서 단위 세포는 한 변의 길이가 [eqn: a]인 정육면체이다.

이 결정에서 [eqn: rmS ^{2-}]의 결정 구조(㉠)와 단위 세포에 포함된 전체 이온의 수(㉡)로 옳은 것은? [3점]

	㉠	㉡			㉠	㉡
①	단순 입방 구조	4		②	면심 입방 구조	8
③	면심 입방 구조	18		④	체심 입방 구조	8
⑤	체심 입방 구조	18

그림은 20℃, 1기압에서 같은 질량의 [eqn: rmA]([eqn: l])와 [eqn: rmB]([eqn: l])를 각각 가열할 때, 가한 열량에 따른 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]의 온도를 나타낸 것이다.

[eqn: rmB]([eqn: l])가 [eqn: rmA]([eqn: l])보다 큰 값을 갖는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 압력은 일정하다.)

		보 기
ㄱ. 기준 끓는점(℃) ㄴ. 기화열([eqn: rmJ]/[eqn: rmg]) ㄷ. [eqn: t]℃에서의 비열([eqn: rmJ]/[eqn: rmg] ․ ℃)

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 [eqn: rmA]~[eqn: rmC] 결정에 대한 자료이다. [eqn: rmA]~[eqn: rmC]는 각각 [eqn: rm Al], [eqn: rm H _{2} O], [eqn: rm KCl] 중 하나이다.

◦[eqn: rmA]~[eqn: rmC] 결정 중 전성(펴짐성)은 [eqn: rm A]([eqn: s])가 가장 좋다.

◦용융액의 전기 전도성은 [eqn: rmB]가 [eqn: rm C]보다 크다.

[eqn: rmA]~[eqn: rmC] 결정에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. [eqn: rmB]는 [eqn: rmKCl]이다. ㄴ. [eqn: rmC]([eqn: s])는 분자 결정이다. ㄷ. 전기 전도성은 [eqn: rmA]([eqn: s])가 [eqn: rmC]([eqn: s])보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12

32

표는 포도당 수용액 (가), (나)에 대한 자료이다.

수용액	(가)	(나)
포도당의 질량([eqn: rmg])	10	20
물의 질량([eqn: rmg])	90	90

(나)가 (가)의 2배인 값을 갖는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		보 기
ㄱ. 몰랄 농도 ㄴ. 퍼센트 농도 ㄷ. 포도당의 몰분율

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

다음은 기체 상수([eqn: R`])를 구하기 위한 실험이다.

[실험 과정 및 결과]

(가) [eqn: rm Mg]([eqn: s]) 0.01몰을 충분한 양의 [eqn: rm HCl]([eqn: aq])과 모두 반응시킨 후, 생성된 [eqn: rm H _{2}](g)를 눈금 실린더에 포집하였다.

(나) (가)의 눈금 실린더 안과 밖의 수면 높이가 같아지도록 그림과 같이 맞춘 후, [eqn: rm H _{2}](g)의 부피를 측정하였더니 [eqn: V] [eqn: rmmL]이었다.

(다) 대기압과 수조 속 물의 온도를 측정하였더니 1기압, [eqn: T] [eqn: rmK]이었고, [eqn: T] [eqn: rmK]에서의 수증기압을 조사하였더니 [eqn: P] 기압이었다.

이 실험으로부터 구한 [eqn: R`](기압 ․ [eqn: rmL] / 몰 ․ [eqn: rmK])는? (단, 대기압과 온도는 일정하고, 물에 대한 [eqn: rmH _{2}](g)의 용해는 무시한다.) [3점]

① [eqn: {(1-P)V} over {10T}]	② [eqn: {100(1-P)V} over {T}]	③ [eqn: {(1-P)V} over {T``}]

④ [eqn: {(1+P)V} over {10T}]	⑤ [eqn: {100(1+P)V} over {T}]

다음은 [eqn: rmA] 수용액을 만드는 실험이다.

[실험 과정]

(가) [eqn: rmA] 1 [eqn: rmg]을 물 99 [eqn: rmg]이 담긴 비커 Ⅰ에 넣어 모두 녹인다.

(나) (가)의 수용액 중 1 [eqn: rmg]을 취하여 물 99 [eqn: rmg]이 담긴 비커 Ⅱ에 넣어 [eqn: rmA] 수용액을 만든다.

(나)에서 만든 비커 Ⅱ 속 [eqn: rmA] 수용액의 [eqn: rmppm] 농도([eqn: rmppm])는? (단, 물의 증발은 무시하고, [eqn: rmA]는 비휘발성이다.)

① 0.1	② 1	③ 10	④ 100	⑤ 1000

다음은 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다. 대기압은 1기압이다.

[실험 과정]

(가) 그림과 같이 온도가 300 [eqn: rmK]인 실린더에 [eqn: rmAr](g)를 넣는다.

(나) (가)의 실린더에 [eqn: rm Ar](g) 2[eqn: w] [eqn: rmg]을 추가한 후, 고정 장치를 푼다.

(다) (나)의 실린더의 온도를 200 [eqn: rm K]로 낮추어 유지하면서 충분한 시간이 지난 후, [eqn: rm Ar](g)의 부피를 측정한다.

(다)에서 측정한 [eqn: rm Ar](g)의 부피([eqn: rmL])는? (단, 대기압은 일정하고, 피스톤의 마찰은 무시한다.)

① 0.4	② 0.6	③ 0.8	④ 0.9	⑤ 1.2

다음은 어떤 학생이 [eqn: rm NaOH]([eqn: s])의 용해 실험과 관련하여 학습한 내용과 수행한 실험이다.

[학습 내용]

◦[eqn: rm NaOH]([eqn: s])의 용해 실험의 오차율(%)은 다음과 같이 구한다.

실험의 오차율(%) = [eqn: {Q` _{이론} -Q` _{실험} it} over {Q` _{이론} it}]×100

([eqn: Q` _{이론}]: 열량의 이론값, [eqn: Q` _{실험}]: 열량의 실험값)

◦25℃에서 [eqn: rm NaOH]([eqn: s]) 4 [eqn: rmg]이 물에 용해될 때 발생하는 열량([eqn: Q` _{이론}])은 4.5 [eqn: rm kJ]이다.

[실험 과정 및 결과]

(가) 25℃의 물 96 [eqn: rmg]이 들어 있는 열량계에 [eqn: rm NaOH]([eqn: s]) 4 [eqn: rmg]을 모두 녹인 후, [eqn: rm NaOH]([eqn: aq])의 최고 온도를 측정하였더니 34℃이었다.

(나) (가)의 실험에서 [eqn: rmNaOH]([eqn: aq])이 흡수한 열량을 계산하였더니 [eqn: Q` _{실험}]이었다.

이 실험의 오차율(%)은? (단, [eqn: rm NaOH]([eqn: aq])의 비열은 4 [eqn: rmJ]/[eqn: rmg] ․ ℃이고, 온도와 농도에 따른 용액의 비열 변화는 무시한다.)

① 5	② 10	③ 15	④ 20	⑤ 25

표는 25℃의 63% [eqn: rm HNO _{3}]([eqn: aq])에 대한 자료이다.

구분	[eqn: rm HNO _{3}]의 분자량	밀도([eqn: rmg/mL])	몰농도([eqn: rmM])
값	63	1.4	㉠

㉠은? [3점]

① 6	② 7	③ 9	④ 12	⑤ 14

21

32

그림은 25℃, 표준 상태에서 3가지 반응의 반응 엔탈피를 나타낸 것이다.

25℃에서 [eqn: rmCO _{2}](g), [eqn: rm CH _{`4}](g), [eqn: rm H _{2`} O]([eqn: l])의 표준 생성 엔탈피(Δ[eqn: H` _{rm f it}])를 나타낸 것으로 가장 적절한 것은? [3점]

①		②		③
④		⑤

그림은 25℃, 1기압에서 반투막으로 분리된 용기 (가) ~ (다)에 서로 다른 농도의 설탕물을 넣은 초기의 모습을 나타낸 것이다.

충분한 시간이 지난 후, (가) ~ (다)의 반투막 오른쪽에 들어 있는 설탕물의 몰농도([eqn: rmM])를 비교한 것으로 옳은 것은? (단, 온도와 압력은 일정하고, 물의 증발과 설탕물의 농도에 따른 밀도 변화는 무시한다.)

① (가) > (나) > (다)	② (가) > (다) > (나)

③ (나) > (가) > (다)	④ (다) > (가) > (나)

⑤ (다) > (나) > (가)

그림은 25℃, 표준 상태에서 몇 가지 반응의 엔탈피([eqn: H``]) 변화를 나타낸 것이다.

25℃, 표준 상태에서 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. Δ[eqn: H _{2}] = Δ[eqn: H _{1}] + Δ[eqn: H _{3}]이다. ㄴ. [eqn: rmCO _{2}](g)의 분해 엔탈피는 Δ[eqn: H _{1}]이다. ㄷ. [eqn: rm CaCO _{3}]([eqn: s])의 표준 생성 엔탈피는 Δ[eqn: H _{3}]이다.

① ㄱ	② ㄷ	③  ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 [eqn: t]℃, 1기압에서 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

[화학 반응식]

[eqn: rmA](g) + 2[eqn: rm B](g) [eqn: ->] 2[eqn: rm C](g)

[실험 과정]

(가) [eqn: rm A](g) [eqn: w rm] [eqn: rmg]이 들어 있는 실린더에 [eqn: rmB](g) [eqn: w rm] [eqn: rmg]을 넣어 반응시킨 후, 혼합 기체의 부피와 [eqn: rmC](g)의 부분 압력을 측정한다.

(나) (가)의 실린더에 [eqn: rm B](g) [eqn: w rm] [eqn: rmg]을 추가로 넣어 반응시킨 후, 혼합 기체의 부피와 [eqn: rmC](g)의 부분 압력을 측정한다.

[실험 결과]

◦(가), (나)에서 [eqn: rmB]는 모두 소모되었다.

◦(가), (나)에서 측정한 혼합 기체의 부피와 [eqn: rmC](g)의 부분 압력

과정	혼합 기체의 부피([eqn: rmL])	[eqn: rmC](g)의 부분 압력(기압)
(가)	[eqn: V _{1}]	0.4
(나)	[eqn: V _{2}]	[eqn: P]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도와 압력은 일정하고, 실린더에서 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 분자량 비는 [eqn: rmA] : [eqn: rmC] = 2 : 5이다. ㄴ. [eqn: P`] = 0.5이다. ㄷ. [eqn: V _{1}] : [eqn: V _{2}] = 5 : 6이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 어떤 학생이 1 [eqn: rmM] [eqn: rm NaCl]([eqn: aq])을 만들기 위해 수행한 활동이다. [eqn: rm NaCl]의 화학식량은 [eqn: a]이다.

(가) 소량의 물이 담긴 1000 [eqn: rmmL] 부피 플라스크에 [eqn: rm NaCl]([eqn: s]) [eqn: a] [eqn: rmg]을 모두 녹인 후, 표선까지 물을 채우는 과정에서 실수하여 용액의 수면을 표선 위로 넘겨 그림과 같이 되었다.

(나) (가)의 부피 플라스크에서 용액의 수면이 표선과 같아질 때까지 용액을 덜어낸 후, 덜어낸 용액의 부피를 측정하였더니 5 [eqn: rmmL]이었다.

(다) (나)의 부피 플라스크에서 10 [eqn: rmmL]의 용액을 더 덜어내었다.

(라) (다)의 부피 플라스크에 [eqn: rm NaCl]([eqn: s]) [eqn: w] [eqn: rmg]을 더 넣어 모두 녹인 후, 다시 표선까지 물을 채워 1 [eqn: rmM] [eqn: rm NaCl]([eqn: aq])을 만들었다.

(라)에서 [eqn: w]는? (단, 온도는 일정하고, 물의 증발은 무시한다.) [3점]

① [eqn: {1} over {201}][eqn: a]	② [eqn: {1} over {200}][eqn: a]	③ [eqn: {2} over {201}][eqn: a]	④ [eqn: {1} over {67}][eqn: a]	⑤ [eqn: {2} over {67}][eqn: a]

22

32

다음은 어떤 반응의 화학 반응식과 이와 관련된 자료이다.

[화학 반응식]

[eqn: rm CCl _{4}](g) + 2[eqn: rm F _{2}](g) → [eqn: rmCF _{4}](g) + 2[eqn: rm Cl _{2}](g)

[자료]

◦4가지 물질의 25℃에서의 표준 생성 엔탈피

물질	[eqn: rm CCl _{4}](g)	[eqn: rm F _{2}](g)	[eqn: rm CF _{4}](g)	[eqn: rm Cl _{2}](g)
표준 생성 엔탈피(kJ/몰)	-100	0	-930	0

◦4가지 결합의 결합 에너지

결합	[eqn: rm C-Cl]	[eqn: rmF-F]	[eqn: rmC-F]	[eqn: rmCl-Cl]
결합 에너지 (kJ/몰)	410	㉠	510	㉡

이 자료로부터 구한 [eqn: rmF-F]의 결합 에너지와 [eqn: rmCl-Cl]의 결합 에너지의 차(㉠ - ㉡)는? [3점]

① -830	② -430	③ -215	④ 215	⑤ 430

그림은 [eqn: t]℃에서 물 99몰에 [eqn: rmA]를 넣어 모두 녹인 후, 추가로 [eqn: rmB]를 넣어 녹였을 때, 수용액의 증기 압력을 전체 용질의 질량에 따라 나타낸 것이다. (가)는 전체 용질의 질량이 [eqn: w] [eqn: rmg]일 때의 수용액이다.

(가)에서 [eqn: {rm A it 의``몰수} over {rm B it 의``몰수}]는? (단, [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]는 비휘발성, 비전해질이고 서로 반응하지 않으며, 수용액은 라울 법칙을 따르고 온도는 일정하다.)

① [eqn: {49} over {50}]	② [eqn: {98} over {99}]	③ [eqn: 1]	④ [eqn: {99} over {98}]	⑤ [eqn: {50} over {49}]

다음은 [eqn: rm A](g)와 [eqn: rm B](g)의 분출 속도와 관련된 실험이다.

[실험 과정]

(가) 실린더 Ⅰ~ Ⅳ가 연결된 장치를 준비한 후, 그림과 같이 Ⅰ에 [eqn: rm A](g) [eqn: w] [eqn: rmg]을, Ⅳ에 [eqn: rm B](g) 4[eqn: w] [eqn: rmg]을 넣는다.

(나) 콕 [eqn: rma]와 [eqn: rmb]를 동시에 [eqn: t]초 동안 열었다가 닫은 후, Ⅰ, Ⅳ에 들어 있는 기체의 부피를 측정한다.

(다) 고정 장치를 풀고 충분한 시간 동안 놓아 둔다.

[실험 결과]

◦(나)에서 측정한 Ⅰ, Ⅳ 속 [eqn: rm A](g), [eqn: rm B](g)의 부피

기체	[eqn: rm A](g)	[eqn: rm B](g)
부피([eqn: rmL])	[eqn: V``]	[eqn: {199} over {200}]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압과 온도는 일정하고, 피스톤의 마찰과 연결관의 부피는 무시하며 두 콕의 구멍 크기는 같다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 분출 속도는 [eqn: rmA](g)가 [eqn: rmB](g)의 2배이다. ㄴ. (나) 과정 후 [eqn: {Ⅲ```속```` rm B의````질량 it} over {Ⅱ``속```` rm A의````질량 it}]은 8이다. ㄷ. (다) 과정 후 Ⅱ 속 기체의 압력은 [eqn: {3} over {400}]기압이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

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