다음은 수소 원자의 [eqn: rmX] 오비탈에 대한 설명이다.

2017학년도 11월 고2 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역(화학Ⅰ)

제 4 교시

성명			수험번호						2

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과학탐구 영역

화학Ⅰ

과학탐구 영역

화학Ⅰ

◦[eqn: rmX] 오비탈과 에너지 준위가 같은 오비탈이 3개 더 있다.

◦원자핵으로부터 거리가 같으면 방향에 관계없이 전자의 발견 확률은 같다.

[eqn: rmX]로 옳은 것은?

① 1[eqn: s]	② 2[eqn: s]	③ 2[eqn: p _{x}]	④ 3[eqn: s]	⑤ 3[eqn: p _{x}]

그림은 화석 연료와 관련된 반응을 모식적으로 나타낸 것이고, 표는 이 반응에서 제시된 5가지 물질 중 원소, 분자, 화합물의 가짓수를 각각 나타낸 것이다.

[eqn: a]~[eqn: c]의 크기를 비교한 것으로 옳은 것은?

① [eqn: a] > [eqn: b] > [eqn: c]	② [eqn: a] > [eqn: c] > [eqn: b]	③ [eqn: b] > [eqn: a] > [eqn: c]

④ [eqn: b] > [eqn: c] > [eqn: a]	⑤ [eqn: c] > [eqn: a] > [eqn: b]

다음은 학생 [eqn: rmA]가 현대적인 주기율표에 대한 형성 평가에 답한 내용이다.

학생 [eqn: rmA]가 옳게 답한 문항만을 있는 대로 고른 것은?

① 가	② 나	③ 가, 다	④ 나, 다	⑤ 가, 나, 다

3

16

그림은 벤젠의 구조식과 풀러렌, 다이아몬드의 모형을 나타낸 것이다.

탄소 원자 1개당 결합한 탄소 원자의 수로 옳은 것은?

		벤젠		풀러렌		다이아몬드
①		2		3		4
②		2		4		3
③		3		2		4
④		4		2		3
⑤		4		3		2

그림은 피스톤이 고정된 실린더에 3가지 기체가 각각 들어 있는 모습을 나타낸 것이다. 각 기체에 포함된 수소 원자 수는 모두 같다.

고정 장치를 풀고 3가지 기체의 압력이 모두 같아졌을 때, 각 기체의 부피 비([eqn: rmNH _{3}] : [eqn: rmC _{2} H _{4}] : [eqn: rmC _{3} H _{6}])로 옳은 것은? (단, 온도는 일정하고, 피스톤의 마찰은 무시한다.)

① 1 : 1 : 1	② 3 : 4 : 6	③ 4 : 3 : 2

④ 4 : 6 : 9	⑤ 6 : 4 : 3

표는 분자 (가), (나)에 대한 자료이다. [eqn: rm A]~[eqn: rm C]는 각각 [eqn: rmH], [eqn: rmN], [eqn: rmO] 중 하나이다.

분자	구성 원소	구성 원자 수	분자량
(가)	[eqn: rm A], [eqn: rm B]	3	44
(나)	[eqn: rm B], [eqn: rm C]	6	32

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmH], [eqn: rmN], [eqn: rmO]의 원자량은 각각 1, 14, 16이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: rm A]는 [eqn: rm N]이다. ㄴ. (나)의 실험식은 [eqn: rm BC _{2}]이다. ㄷ. 한 분자를 구성하는 [eqn: rm B] 원자 수는 (나)가 (가)보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

표는 2, 3주기 바닥 상태 원자 [eqn: rmA]~[eqn: rmC]에 대한 자료이다.

원자	[eqn: rm A]	[eqn: rm B]	[eqn: rm C]
[eqn: {p``오비탈에``들어``있는``총``전자``수} over {원자가``전자``수}]	3	2	0.5

[eqn: rmA]~[eqn: rmC]에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmA]~[eqn: rmC]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: rmA]의 전자 배치는 1[eqn: s ^{2} `]2[eqn: s ^{2}]2[eqn: p ^{6}]3[eqn: s ^{2}]이다. ㄴ. 원자가 전자 수는 [eqn: rmB]와 [eqn: rm C]가 같다. ㄷ. 3주기 원소는 2가지이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 [eqn: rm LiA] 용융액과 물을 각각 전기 분해하는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다. 물을 전기 분해할 때 [eqn: rmA _{2}]는 (-)극에서 생성된다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: rm LiA]는 이온 결합 물질이다. ㄴ. [eqn: rm B _{2}]는 수소([eqn: rm H _{2}])이다. ㄷ. [eqn: rm LiA] 용융액을 전기 분해할 때 [eqn: rm A _{2}]는 (+)극에서 생성된다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 4가지 원자의 (가)를 나타낸 것이다. (가)는 원자의 주기적 성질 중 하나이다.

다음 중 (가)에 해당하는 것으로 가장 적절한 것은?

① 핵전하량	② 원자 반지름

③ 전기 음성도	④ 원자가 전자 수

4

16

⑤ 제1 이온화 에너지

표는 원자 (가) ~ (다)를 구성하는 양성자 수, 중성자 수, 전자 수의 비율과 각 원자의 질량수를 나타낸 것이다. (가)와 (나)는 동위 원소이다.

원자	(가)	(나)	(다)
구성 입자 수의 비율
질량수	3	[eqn: x]	3

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. (가)는 [eqn: {} _{1} ^{3} rm H]이다. ㄴ. [eqn: x] = 4이다. ㄷ. 중성자 수는 (다)가 (가)의 2배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

표는 탄화수소 (가), (나)가 혼합된 시료를 완전 연소시켰을 때 생성된 물질에 대한 자료이다. (가), (나)의 실험식은 [eqn: rm CH _{2}]로 같다.

혼합 시료의 조성	완전 연소 생성물의 질량([eqn: rmmg])
	[eqn: rm H _{2} O]	[eqn: rmCO_{2}]
(가) 2[eqn: x`][eqn: rmmg] + (나) [eqn: x`][eqn: rmmg]	81	[eqn: y]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm H], [eqn: rmC], [eqn: rmO]의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 혼합 시료에 포함된 원소의 질량비는 [eqn: rm C`]: [eqn: rmH] = 6 : 1이다. ㄴ. (나) [eqn: x`][eqn: rmmg]에 포함된 [eqn: rm H]의 질량은 6[eqn: rmmg]이다. ㄷ. [eqn: x+y] = 219이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

표는 임의의 원소 [eqn: rm A]~[eqn: rmC]로 이루어진 화합물 (가), (나)의 화학식을 나타낸 것이다. [eqn: rm A]~[eqn: rmC]의 안정한 이온은 각각 [eqn: rmA ^{2+}], [eqn: rm B ^{2-}], [eqn: rm C ^{-}]이며, 모두 [eqn: rmN{e]의 전자 배치를 갖는다.

화합물	(가)	(나)
화학식	[eqn: rm A _{it x rm} rm C _{it y rm}]	[eqn: rm B _{2} C _{2}]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, (가)와 (나)에서 [eqn: rm A]~[eqn: rmC]는 옥텟 규칙을 만족한다.)

		보 기
ㄱ. [eqn: x] : [eqn: y] = 1 : 2이다. ㄴ. (가)는 액체 상태에서 전기 전도성이 있다. ㄷ. (나)에서 비공유 전자쌍 수는 4이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 어떤 산화 환원 반응에 대한 자료이다.

◦화학 반응식: [eqn: rm A _{2}] + 2[eqn: rm BC _{2}] → 2[eqn: rmAC _{2}] + 2[eqn: rm B]

◦[eqn: rmA]~[eqn: rmC] 중 1가지 원소는 반응 전후 산화수 변화가 없다.

◦[eqn: rm AC _{2}]에서 [eqn: rmC]의 산화수는 +1이다.

이 반응에서 [eqn: rmA]~[eqn: rmC]의 산화수 변화로 옳은 것은? (단, [eqn: rmA]~[eqn: rmC]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		[eqn: rm `A`]		[eqn: rm ``B`]		[eqn: rm `C`]
①		1 감소		1 증가		변화 없음
②		2 감소		2 증가		변화 없음
③		2 감소		변화 없음		2 증가
④		2 증가		4 감소		변화 없음
⑤		2 증가		변화 없음		4 감소

그림은 2주기 원소 [eqn: rm X]~[eqn: rmZ]로 이루어진 분자 [eqn: rm XZ _{eqalign{4# }}], [eqn: rm YZ _{2}], [eqn: rm XYZ _{2}]의 쌍극자 모멘트를 나타낸 것이다. 분자 내 모든 원자는 옥텟 규칙을 만족한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, [eqn: rm X]~[eqn: rm Z]는 임의의 원소 기호이다.)

① [eqn: rm XZ _{eqalign{4# }}]는 극성 분자이다.

② [eqn: rm YZ _{2}]에는 2중 결합이 존재한다.

③ [eqn: rm XYZ _{2}]에서 [eqn: rmX] 원자는 부분적인 (-)전하를 띤다.

④ 결합각은 [eqn: rm XZ _{eqalign{4# }}]가 [eqn: rm YZ _{2}]보다 크다.

⑤ [eqn: rm XY _{2}]에는 무극성 공유 결합이 있다.

13

16

다음은 들뜬 상태에 있는 수소 원자의 전자가 주양자수([eqn: n]) 4 이하에서 전이할 때 방출되는 빛의 스펙트럼선 Ⅰ~ Ⅳ에 대한 설명이다.

◦선 Ⅰ~ Ⅳ에 해당하는 에너지

스펙트럼선	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
에너지([eqn: rm kJ]/몰)	[eqn: a]	[eqn: b]	[eqn: c]	[eqn: d]

◦[eqn: a] = [eqn: b] + [eqn: c] + [eqn: d]이다.

◦선 Ⅲ은 라이먼 계열에 속한다.

◦빛의 파장은 선 Ⅱ에서가 선 Ⅳ에서보다 길다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위 [eqn: E _{n}]∝[eqn: - {1} over {n ^{2}}]이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 선 Ⅰ에 해당하는 빛은 자외선 영역에 속한다. ㄴ. 선 Ⅱ는 [eqn: n] = 3에서 [eqn: n] = 2로의 전자 전이에 해당한다. ㄷ. [eqn: c] : [eqn: d] = 27 : 5이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

표는 2주기 바닥 상태 원자 [eqn: rmA]~[eqn: rm C]의 제1 이온화 에너지와 원자 반지름을 나타낸 것이다. [eqn: rmA]~[eqn: rm C]의 홀전자 수의 합은 6이다.

원자	[eqn: rmA]	[eqn: rmB]	[eqn: rm C]
제1 이온화 에너지([eqn: rm kJ]/몰)	1320	1407	1687
원자 반지름([eqn: rm pm])	66	70	64

[eqn: rmA]~[eqn: rmC]에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmA]~[eqn: rmC]는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 [eqn: rm B]가 가장 크다. ㄴ. [eqn: rmC]의 홀전자 수는 1이다. ㄷ. [eqn: {제2``이온화``에너지} over {제1``이온화``에너지}]는 [eqn: rmA]가 [eqn: rm C]보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 3가지 반응의 화학 반응식이다.

(가) [eqn: rmCF _{4}] + 2[eqn: rmH _{2} O] → [eqn: rmCO _{2}] + 4[eqn: rmHF]

(나) 4[eqn: rm NH _{3}] + 6[eqn: rm NO] → 5[eqn: rm N _{2}] + 6[eqn: rm H _{2} O]

(다) 2[eqn: rm NO] + [eqn: rmO _{2}] → 2[eqn: rm NO _{2}]

(가) ~ (다)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. 산화 환원 반응은 2가지이다. ㄴ. (나)에서 [eqn: rmNH _{3}]는 환원된다. ㄷ. (나)와 (다)에서 [eqn: rm NO]는 모두 산화제로 작용한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 금속 [eqn: rmA], [eqn: rmB]의 산화 환원 반응 실험이다. [eqn: m]은 3 이하이다.

[실험 과정]

(가) [eqn: rm A ^{itm+}]이 [eqn: x]몰 들어 있는 수용액을 비커에 넣는다.

(나) (가)의 비커에 [eqn: rmB]를 3몰 넣어 반응시킨다.

(다) (나)의 비커에 [eqn: rmB]를 3몰 넣어 반응시킨다.

(라) (다)의 비커에 [eqn: rmB]를 3몰 넣어 반응시킨다.

[실험 결과]

◦(나)와 (다) 각각에서 [eqn: rmB]는 모두 반응하였다.

◦(라)에서 수용액의 [eqn: rm A ^{itm+}]은 모두 반응하였다.

◦각 과정 후 수용액에 존재하는 전체 금속 양이온의 몰수

과정	(나)	(다)	(라)
전체 금속 양이온의 몰수	6	[eqn: y]	7.5

[eqn: {x+y} over {m}]는? (단, 물과 음이온은 반응에 참여하지 않는다.) [3점]

① 3	② 4	③ 5	④ 6	⑤ 8

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표는 탄소 수가 4인 포화 탄화수소 (가) ~ (다)에 대한 자료이다.

탄화수소	(가)	(나)	(다)
[eqn: rmH] 원자 1개와 결합한 [eqn: rmC] 원자 수	0	0	1
[eqn: rmH] 원자 2개와 결합한 [eqn: rmC] 원자 수	2	4	0
[eqn: rmH] 원자 3개와 결합한 [eqn: rmC] 원자 수	2	0	3

(가) ~ (다)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		보 기
ㄱ. 고리 모양 탄화수소는 1가지이다. ㄴ. (다)의 모든 탄소 원자는 동일 평면에 있다. ㄷ. 1[eqn: rmg]을 완전 연소시켰을 때 생성되는 [eqn: rmCO _{2}]의 몰수는 (가)와(나)가 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]가 반응하는 화학 반응식이다.

[eqn: a`rmA] + 2[eqn: rm B] → [eqn: c`rmC] + 2[eqn: rm D] ([eqn: a], [eqn: c]는 반응 계수)

표는 6몰의 [eqn: rmB]가 들어 있는 용기에 [eqn: rmA]를 넣어 반응을 완결시켰을 때, 넣어준 [eqn: rmA]의 몰수에 따른 반응 후 전체 물질의 몰수를 나타낸 것이다.

[eqn: rm A]의 몰수	[eqn: n]	4[eqn: n]	6[eqn: n]	7[eqn: n]
반응 후 전체 물질의 몰수	8	[eqn: x]	21	24

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

		보 기
ㄱ. [eqn: n] = 3이다. ㄴ. [eqn: a] : [eqn: c] = 2 : 1이다. ㄷ. [eqn: x] = 14이다.

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.