1. 다음은 물의 특성에 대한 설명이다.

2017학년도 7월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (화학Ⅱ)

성명			수험번호						3

제 4 교시

고 3	과학탐구 영역 (화학Ⅱ)

	과학탐구 영역 (화학Ⅱ)	고 3

32

32

	그림과 같이 얼음은 물 위에 뜬다. 그 이유는 물이 얼음으로 되는 과정에서 ㉠ 가(이) 감소하기 때문이다.

다음 중 ㉠으로 가장 적절한 것은?

① 밀도               ② 부피               ③ 비열

④ 공유 결합          ⑤ 표면 장력

2. 그림은 일정한 온도에서 같은 부피의 플라스크에 기체가 들어 있는 모습이다. [eqn: rm A _{2}](g)와 [eqn: rm A _{2} B](g)의 질량은 같다.

[eqn: rm {B의``원자량} over {A의``원자량}] 은? (단, [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]는 임의의 원소 기호이고, 1기압은 76[eqn: rm `cmHg]이며, 연결관의 부피는 무시한다.) [3점]

① [eqn: {1} over {4}]	② [eqn: {1} over {2}]	③ [eqn: {3} over {2}]	④ [eqn: 2]	⑤ [eqn: 4]

3. 다음은 1 기압에서 액체 질소가 들어 있는 시험관을 10℃의 물에 넣은 실험 결과이다.

시험관	내부	㉠ 액체 질소가 격렬하게 끓는다.
	외부	㉡ 물의 일부가 얼음으로 변화한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 질소의 기준 끓는점은 10℃ 이하이다. ㄴ. ㉠에서 질소의 엔트로피([eqn: S])는 증가한다. ㄷ. ㉡에서 엔탈피 변화([eqn: DELTA H])는 0보다 작다.

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

4. 표는 온도에 따른 고체 [eqn: rm `A]의 용해도이다.

1

온도(℃)	40	70
[eqn: rm A( it s)]의 용해도 (g/물 100 g)	40	60

70℃에서 포화된 [eqn: rm A] 수용액 120 g의 온도를 40℃로 낮추어 용해 평형에 도달했을 때 [eqn: rm rmA]의 석출량(g)은?

① 10        ② 15        ③ 20        ④ 25        ⑤ 30

5. 표는 물질 (가)∼(다)에 대한 자료이다.

물질	(가)	(나)	(다)
화학식	[eqn: rm `CH _{3} CHO]	[eqn: rm `C _{3} H _{8}]	[eqn: rm `C _{2} H _{5} OH]
분자량	44	44	46
기준 끓는점(℃)	20	㉠	78

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. ㉠은 20보다 작다. ㄴ. (다)는 분자 사이에 수소 결합을 한다. ㄷ. 분산력이 작용하는 물질은 1가지이다.

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

6. 그림은 일정량의 물에 비휘발성, 비전해질인 고체 [eqn: rmA]를 녹인 수용액에서 [eqn: rmA]의 몰분율에 따른 증기 압력을 나타낸 것이다.

A의 몰분율이 ㉠일 때, [eqn: rm A] 수용액의 퍼센트 농도(%)는? (단, 수용액은 라울 법칙을 따르며, 물과 [eqn: rm A]의 분자량은 각각 18, 60이다.) [3점]

① 8          ② 10         ③ 12         ④ 14         ⑤ 16

7. 표는 1 기압에서 물 100 g에 비휘발성, 비전해질 용질 X와 Y를 녹인 수용액 (가)∼(다)의 끓는점 오름([eqn: DELTA T _{b}])을 나타낸 것이다.

2

수용액	용질의 질량(g)		[eqn: DELTA T _{b}](℃)
	X	Y
(가)	9	0	6[eqn: a]
(나)	0	㉠	[eqn: a]
(다)	3	9	㉡

㉠ × ㉡은? (단, X와 Y는 서로 반응하지 않고, X와 Y의 분자량은 각각 60, 180이다.)

① 16[eqn: a]         ② 18[eqn: a]       ③ 22[eqn: a]       ④ 36[eqn: a]       ⑤ 40[eqn: a]

8. 다음은 [eqn: rm A] 수용액 (가)∼(다)를 만드는 과정이다.

	○ (가) : 30 % [eqn: rm A] 수용액 50 g을 만든다. ○ (나) : (가)에 [eqn: rm A] [eqn: x] g과 물 15 g을 추가하여 2 [eqn: m] 수용액을 만든다. ○ (다) : (나)에 [eqn: rm A] [eqn: y] g과 물을 추가하여 1 M 수용액 200 mL를 만든다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rmA]의 분자량은 180이고, (다)의 밀도는 1.15 [eqn: rmg/mL]이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. (나)에 녹아 있는 [eqn: rm A]의 몰수는 0.1이다. ㄴ. [eqn: x:y=1:3`]이다. ㄷ. (다)의 몰랄 농도는 1 [eqn: m]보다 작다.

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

9. 다음은 1기압에서 물질 [eqn: rm`X]와 [eqn: rm`Y]의 상변화 반응의 열화학 반응식이다.

(가) [eqn: rm `X( it `l)`` -> ``` rm X](g)   [eqn: ` DELTA `H _{1}], [eqn: DELTA `S _{1}]

(나) [eqn: rm `Y( it `l)`` -> ``` rm Y](g)   [eqn: ` DELTA `H _{2}], [eqn: DELTA `S _{2}]

표는 [eqn: rm `X]와 [eqn: rm `Y]의 기준 끓는점이다.

물질	[eqn: rm`X]	[eqn: rm`Y]
기준 끓는점([eqn: rm K])	[eqn: T]	[eqn: T+a]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: a]는 양의 값이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 분자 사이의 인력은 [eqn: rm Y(it`l)]가 [eqn: rm X(it`l)]보다 크다. ㄴ. 1기압, [eqn: (T+a)][eqn: rm`K]에서 반응 (나)의 자유 에너지 변화([eqn: DELTA `G])는 0보다 작다. ㄷ. [eqn: a= {DELTA H _{2} `} over {DELTA `S _{2} `} - {DELTA H _{1} `} over {DELTA `S _{1} `}]이다.

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

10. 다음은 물질 [eqn: rm`A]∼[eqn: rm`E]와 관련된 화학 반응식 (가)와 (나)를 나타낸 것이다.

(가) [eqn: rm 4A( it `s)`+ rm ``3B](g) [eqn: -> rm ```2C( it `s)]

(나) [eqn: rm 2C( it `s)`+`` rm 3D( it `s)``` -> ``` rm 4A( it `s)`+`` rm 3E](g)

그림은 25℃, 1  기압에서 (가)와 (나)의 [eqn: DELTA`H], [eqn: T`DELTAS] 를 나타낸 것이다. ㉠과 ㉡은 각각 (가)와 (나) 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: 0<a<3b]이고, [eqn: DELTA`H]와 [eqn: DELTA S] 는 각각 계의 엔탈피 변화와 엔트로피 변화이다.)

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 ㉡이다. ㄴ. 25℃에서 (나)는 비자발적이다. ㄷ. [eqn: rm D( it `s)`+ rm` `B](g) [eqn: -> ` rm ``E](g) 반응에서 반응 엔탈피([eqn: DELTA H])는 0보다 작다.

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

11. 다음은 2가지 열화학 반응식이다.

[eqn: rmH _{2}](g) [eqn: rm +``N _{2} H _{4} ( it `l)`` -> ``` rm 2NH _{3}](g)	[eqn: DELTA `H`=x rm ``kJ]

[eqn: rm N _{2} H _{4} ( it `l)`` -> ``` rm N _{2} H _{4}](g)	[eqn: DELTA `H`=y rm``kJ]

표는 각각의 물질에 존재하는 결합의 결합 에너지를 나타낸 것이다.

물질	[eqn: rm`H _{2}]	[eqn: rm`N _{2} H _{4}]		[eqn: rm`NH _{3}]
물질에 존재하는 결합	[eqn: rm`H-H]	[eqn: rm `N-N]	[eqn: rm`N-H]	[eqn: rm`N-H]
결합 에너지([eqn: rm`kJ]/몰)	[eqn: a]	[eqn: b]	[eqn: c]	[eqn: c]

이 자료로부터 구한 [eqn: x]는? [3점]

① [eqn: a+b-2c+y]	② [eqn: a+2b-10c+2y]      ③ [eqn: -a-b+2c-y]

④ [eqn: -a-b+2c+y]	⑤ [eqn: -a-2b+10c-2y]

12. 다음은 25℃에서 산 [eqn: rmHA]와 염기 [eqn: rm B]의 이온화 반응식과 이온화 상수이다.

	[eqn: rm HA( it `aq)`+`` rm H _{2} O( it` l)`` EXARROW ```rm H _{3} O ^{+} (it `aq)`+``rmA ^{-} (it`aq)] [eqn: K _a =`2` TIMES 10 ^{-5}] [eqn: rm B( it `aq)`+`` rm H _{2} O( it` l) ``exarrow ``` rm HB ^{+} (it `aq)`+``rmOH ^{-} (it`aq)] [eqn: K _{b} =] [eqn: x]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 산의 세기는 [eqn: rm HA>HB ^{+}]이며, 25℃에서 물의 이온곱 상수([eqn: K _{rm w}])는 [eqn: 1` TIMES ``10 ^{-14}]이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm B]는 [eqn: rm A ^{-}]보다 강한 염기이다. ㄴ. [eqn: rm HA(it`aq)]의 농도가 0.2 M일 때 이온화도([eqn: alpha])는 [eqn: 1times10 ^{-4}]이다. ㄷ. [eqn: x]는 [eqn: 5 TIMES ``10 ^{-10}]보다 크다.

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

13. 그림은 25℃, 1 기압에서 몇 가지 반응에 대한 엔탈피([eqn: H]) 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm `N _{2} O](g)의 분해열([eqn: DELTA`H])은 [eqn: DELTA `H _{2}]이다. ㄴ. [eqn: rm `NO](g)의 생성열([eqn: DELTA`H])은 [eqn: {1} over {2} ` DELTA `H _{3}]이다. ㄷ. [eqn: rm NO _{2}](g) [eqn: +] [eqn: rm N _{2} O](g) [eqn: rm `` -> ``rm `3NO](g)의 반응열([eqn: DELTA`H])은 [eqn: {1} over {2} `( DELTA `H _{2} +2 DELTA `H _{3} - DELTA `H _{1} )]이다.

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

14. 그림은 [eqn: rm`ANO _{3}] 수용액을 전기 분해할 때 흘려준 전하량에 따른 각 전극에서 생성되는 홑원소 물질의 몰수를, 표는 25℃에서 몇 가지 물질의 표준 환원 전위([eqn: E DEG])를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm A]는 임의의 원소 기호이며, 전자 1 몰의 전하량은 96500[eqn: rm`C]이다.)

		<보 기>
	ㄱ. (-)극에서 생성되는 물질은 [eqn: rm H _{2}](g)이다. ㄴ. ㉠은 -0.83보다 크다. ㄷ. [eqn: x]는 96500[eqn: rm`C]이다.

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

15. 그림 (가)와 (나)는 25℃, 1 L의 물이 들어 있는 실린더에 기체 [eqn: rm A]를 넣고 압력을 달리하여 평형 상태에 도달한 것을 나타낸 것이다.

3

	(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하고, [eqn: rm A]는 헨리 법칙을 따르며, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm H_2 O]의 응축 속도는 (나)가 (가)보다 빠르다. ㄴ. 수용액에 녹아 있는 [eqn: rm A]의 질량은 (나)가 (가)의 2배이다. ㄷ. (나)에 헬륨([eqn: rm He])을 첨가한 후 평형에 도달하면 용해된 [eqn: rm A]의 질량은 감소한다.

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

16. 다음은 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

	[화학 반응식] [eqn: rm 2A](g) [eqn: +`` rm B](g) [eqn: -> rm ```2C](g) [실험 과정] (가) 그림과 같이 장치한다. (나) A가 모두 소모될 때까지 반응시킨다. (다) 콕 a를 열고 충분한 시간 동안 놓아둔다. (라) 콕 b를 열고 충분한 시간 동안 놓아둔다. [실험 결과] ○ (다)의 혼합 기체에서 C의 몰분율은 [eqn: {1} over {5}]이다. ○ (라)에서 장치 내부 [eqn: rm `He]의 부피는 12 L이다.

(가)의 실험 장치에 들어 있는 기체에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 일정하고, 연결관의 부피 및 피스톤의 마찰은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rmAr]의 압력은 2 기압이다. ㄴ. [eqn: rmB]의 부분 압력은 [eqn: {7} over {3}] 기압이다. ㄷ. 분자 수 비는 [eqn: rm He`:`A`=`1`:`2]이다.

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

17. 다음은 화학 평형의 이동을 알아보는 실험이다.

4

[열화학 반응식]

[eqn: rm A`](g)[eqn: rm `` EXARROW ``` rm 2B](g)   [eqn: DELTA H]

[실험 과정]

(가) 1 L의 강철 용기에 4 몰의 기체 [eqn: rmA]를 넣어 평형 Ⅰ이 되었을 때 기체의 몰수를 구한다.

(나) 평형 Ⅰ에 A를 [eqn: x] 몰 추가하여 평형 Ⅱ가 되었을 때 기체의 몰수를 구한다.

(다) 평형 Ⅱ에 온도를 낮추어 평형 Ⅲ이 되었을 때 기체의 몰수를 구한다.

[실험 결과]

○  평형 상태에서 기체의 몰수

평형	기체의 몰수
	[eqn: rmA]	[eqn: rm B]
Ⅰ		4
Ⅱ	4.5	[eqn: y]
Ⅲ		2

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

		<보 기>
	ㄱ. 평형 Ⅱ에서 평형 상수([eqn: K])는 8이다. ㄴ. [eqn: DELTA H<0]이다. ㄷ. [eqn: x+y=10]이다.

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

18. 그림은 25℃, 1 기압에서 금속 A와 B를 전극으로 하는 화학 전지를, 자료는 25℃에서 이와 관련된 반쪽 반응의 표준 환원 전위([eqn: E DEG])를 나타낸 것이다.

(가)                (나)

	○ [eqn: rm A ^{2+} ( it `aq)``+``2`rm`e ^{-} `` -> ``` rm A( it `s)] [eqn: E DEG =a`rmV```] ○ [eqn: rm B ^{2+} ( it `aq)``+``2`rm`e ^{-} `` -> ``` rm B( it `s)] [eqn: E DEG =b`rmV```]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물은 반응하지 않으며, 염다리는 [eqn: rm `KNO _{3} it `]으로 포화되어 있다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: a-b<0]이다. ㄴ. (가)에서 A 전극의 질량은 감소한다. ㄷ. 반응이 진행될수록 (나)에서 양이온 수가 증가한다.

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

19. 다음은 [eqn: rm PCl _{5}]이 분해되는 열화학 반응식이다.

[eqn: rm PCl _{5}](g)[eqn: `` EXARROW ``` rm PCl _{3}](g) [eqn: + rm `` rm Cl _{2}](g)  [eqn: ``~~ DELTA H```＞``0]

그림은 8 L의 강철 용기에서 반응의 초기 상태와 평형 상태를 나타낸 것이다. 평형 상태에서 [eqn: rm Cl _{2}]의 몰분율은 0.4이다.

	초기 상태	평형 상태

평형 상태에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 기체는 이상 기체로 행동하며, 기체 상수(R)는 [eqn: rm 0.08``기압·L/몰·K]이다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: \PCl_5]의 몰수는 0.1이다. ㄴ. [eqn: \PCl_3]의 부분 압력은 1기압보다 작다. ㄷ. 평형 상수([eqn: K])는 0.4이다.

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

20. 그림에서 (가)와 (나)는 농도와 부피가 다른 약산 [eqn: rmHA] 수용액을 0.1 [eqn: rmM] [eqn: rmNaOH] 수용액으로 각각 적정하여 얻은 중화 적정 곡선이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수용액의 온도는 25℃로 일정하고, 25℃에서 물의 이온곱 상수([eqn: K _{rm w}])는 [eqn: 1` TIMES ``10 ^{-14}]이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 25℃에서 [eqn: rm HA(it`aq)]의 이온화 상수([eqn: K _{a}])는 [eqn: 1` TIMES `10 ^{-6}]이다. ㄴ. [eqn: a]에서 [eqn: rm HA(it`aq)]의 농도는 1 [eqn: rmM]이다. ㄷ. 중화점에서 [eqn: rm `OH ^{-} (it`aq)]의 농도는 (나)가 (가)의 [eqn: sqrt { 10}]배이다.

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.