01 다음은 탄소(C)와 수소(H)로 이루어진 화합물 X를 완전 연소시킬 때의 화학 반응식과 이 반응의 물질을 원소와 화합물, 분자로 분류하는 벤다이어그램이다.

Ⅰ. 화학의 언어

대단원 모의고사

2X+aO2 →  8CO2+10H2O (a는 반응 계수)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. X는 C4H10이다. ㄴ. a는 13이다. ㄷ. 영역 (가)에 속하는 물질은 1가지이고, (나)에 속하는 물질은 3가지이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

02 표는 자연계에 존재하는 루비듐(Rb)과 염소(Cl)의 동위 원소의 원자량과 존재 비율을 나타낸 것이다.

원소	동위 원소	원자량	존재 비율(%)
Rb	[eqn: {} ^{85} rm Rb]	85	[eqn: a]
	[eqn: {} ^{87} rm Rb]	87	[eqn: b]
Cl	[eqn: {} ^{35} rm Cl]	35	75
	[eqn: {} ^{37} rmCl]	37	25

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, Rb의 평균 원자량은 85.5이고, [eqn: a]+[eqn: b]=100이다.)

	<보 기>
ㄱ. [eqn: a]:[eqn: b]=1:3이다. ㄴ. 자연계에 존재하는 Cl2의 분자량의 평균값은 71이다. ㄷ. 자연계에 존재하는 RbCl의 화학식량의 평균값은 121이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

03 표는 원자량이 각각 35와 37인 동위 원소 X가 결합하여 생성된 분자 X2의 분자량과 각각의 존재 비율을 나타낸 것이다.

X2의 분자량	존재 비율(상대값)
70	9
72	[eqn: a]
74	1

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, X는 임의의 원소 기호이다.)

① 존재 비율은 원자량이 35인 X가 원자량이 37인 X의 3

배이다.

② X의 평균 원자량은 35.5이다.

③ a는 3이다.

④ 분자량이 70인 X2와 분자량이 72인 X2는 화학적 성질

이 같다.

⑤ 0℃, 1기압에서 기체의 밀도는 분자량이 74인 X2가 분

자량이 72인 X2보다 크다.

04 표는 원소 A와 B로 이루어진 화합물 (가)와 (나)에 대한 자료이다.

화합물	분자당 구성 원자 수	분자량
(가)	2	28
(나)	3	44

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이고, 원자량은 B가 A보다 크다.)

	<보 기>
ㄱ. (나)의 분자식은 A2B이다. ㄴ. 화합물 1g 속에 들어 있는 분자 수는 (가):(나)=11:7 이다. ㄷ. 화합물 1g 속에 포함된 B 원자 수는 (가):(나)=11:14 이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

05 다음은 [eqn: t]℃, 1기압에서 3가지 기체 (가)~(다)에 대한 자료의 일부이다.

기체	분자식	질량(g)	부피(L)
(가)	AB4	4	6
(나)	B2C	9	12
(다)	AC2	4.4	2.4

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. 1몰의 질량은 (다)가 가장 크다. ㄴ. 원자량의 크기는 C>A>B이다. ㄷ. 1g에 포함된 전체 원자의 수는 (가)가 가장 많다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

06 그림과 같이 [eqn: t] ℃, 1기압에서 실린더에 NH3(g) 8.5g을 넣었더니 기체의 부피가 15 L가 되었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 원자량은 N=14, H=1이고, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. 실린더에 들어 있는 NH3의 몰수는 0.5몰이다. ㄴ. 실린더에 들어 있는 전체 원자의 몰수는 2몰이다. ㄷ. t ℃, 1기압에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

07 표는 수소(1H)와 탄소(12C)의 원자량을 나타낸 것이다.

원자	원자량
1H	1,008
12C	12,000

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 1H 원자 1개의 질량은 1.008g이다. ㄴ. 1몰의 질량은 12C가 1H의 12배보다 작다. ㄷ. 1g에 들어 있는 원자 수는 1H가 12C보다 많다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

08 다음은 탄소(C), 수소(H), 염소(Cl)로 이루어진 화합물 X의 실험식을 구하기 위한 실험이다.

[실험 과정]

(가) 그림과 같은 장치에 시료 73.5 mg을 넣고 충분한

양의 산소를 공급하면서 완전 연소시킨다.

(나) 반응이 끝난 후, 염화 칼슘(CaCl2)과 수산화 나트

륨(NaOH)을 각각 채운 관의 증가한 질량을 구한다.

[실험 결과]

구분	CaCl2을 채운 관	NaOH을 채운 관
증가한 질량(mg)	18	132

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, C, Cl의 원자량은 각각 1, 12, 35.5이다.)

	<보 기>
ㄱ. CaCl2은 CO2를 흡수한다. ㄴ. 시료에 포함된 Cl의 질량은 35.5mg이다. ㄷ. X의 실험식은 C3H2Cl이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

09 그림 (가)와 (나)는 온도와 압력이 같은 실린더 속에 같은 질량의 기체 A와 B가 들어 있는 것을 나타낸 것이다. A와 B는 각각 C2H4와 C3H6 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. 분자 수의 비는 A:B=3:2이다. ㄴ. A는 C2H4이다. ㄷ. 실린더에 들어 있는 H 원자의 수는 (가)와 (나)가 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10 그림은 0℃, 1기압에서 금속 M과 산소(O2) 기체가 반응하여 산화물 X가 생성될 때, 반응한 금속의 질량에 따라 소모된 산소의 부피를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, M은 임의의 원소 기호이고, M의 원자량은 27이며, 0℃, 1기압에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이다.)

	<보 기>
ㄱ. (가)에서 반응한 M의 몰수는 4몰이다. ㄴ. (가)에서 반응한 O2의 몰수는 3몰이다. ㄷ. X의 실험식은 M2O3이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

11 다음은 두 물질 (가)와 (나)의 화학식을 나타낸 것이다.

(가) CH3COOH     (나) C6H12O6

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)와 (나)의 실험식은 같다. ㄴ. 1몰의 질량은 (나)가 (가)의 3배이다. ㄷ. 1g 속에 들어 있는 C 원자의 수는 (나)가 (가)의 3배이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12 그림 (가)는 프로페인(C3H8) 1몰과 산소(O2) 10몰을 실린더에 넣은 것을 나타낸 것이고, (나)는 프로페인과 산소 중 한 가지 물질이 모두 소모될 때까지 프로페인을 완전 연소시킨 후의 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반응물과 생성물은 모두 기체이고, 반응 전후 온도와 압력은 같으며, 피스톤의 무게 및 마찰은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. (나)에는 O2 5몰이 존재한다. ㄴ. 전체 분자 수는 (가)가 (나)보다 많다. ㄷ. 기체의 밀도비는 (가):(나)=11:12이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13 그림과 같이 흑연(C) 12 g을 넣은 실린더에 산소(O2) 기체 32 g을 채운 후 완전 연소시켰다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 원자량은 C=12, O=16이고, 반응 전후 온도와 압력은 같으며, 피스톤의 질량과 마찰, 실린더 속 고체의 부피는 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. 연소 후 실린더 내부에는 산소와 이산화 탄소가 함께 존재한다. ㄴ. 연소 후 실린더 내부의 부피는 증가한다. ㄷ. 연소 후 실린더 내부 기체의 밀도는 증가한다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

14 다음은 기체 A와 B의 화학 반응식이다.

2A(g)+B(g) → 2C(g)

그림과 같이 실린더 속에 기체 A와 B를 각각 1몰씩 넣었을 때 부피가 6L이었고, 한 기체가 모두 소모될 때까지 반응 시켰다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반응 전후 온도와 압력은 같고, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. (나)에는 기체 B와 C가 존재한다. ㄴ. 전체 분자 수는 (나)가 (가)보다 많다. ㄷ. (나)의 부피는 4 L이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

15 다음은 탄소(C)와 수소(H)의 화합물애서 성분 물질의 몰수비를 구하기 위한 실험이다.

[실험 과정]

(가) 그림과 같은 장치에 CH4  [eqn: x]몰과 C2H4 [eqn: y]몰이 혼합된      시료 18 mg을 넣고 완전 연소시킨다.

(나) 반응이 끝난 후에 염화 칼슘(CaCl2)과 수산화 나트

륨(NaOH)을 각각 채운 관의 증가한 질량을 구한다.

[실험 결과]

CaCl2을 채운 관의 질량이 27mg 증가하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.)

	<보 기>
ㄱ. 혼합 시료 18mg에 포함된 C의 질량은 15 mg이다. ㄴ. 혼합 시료에 포함된 원자의 몰수비는 C:H=5:12이다. ㄷ. [eqn: x:y]=1:2이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16 다음은 질소와 수소를 반응시켜 암모니아를 얻고, 암모니아로부터 요소를 합성하는 반응의 화학 반응식을 나타낸 것이다.

(가) N2 (g)+3H2 (g) → 2NH3 (g)

(나) 2NH3 (g)+CO2 (g) → (NH2)2CO (s)+H2O (l)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 원자량은 H=1, C=12, N=14, O=16이다.)

	<보 기>
ㄱ. (가)에서 NH3 17g을 얻기 위해서는 N2 28g이 반응해 야 한다. ㄴ. (나)에서 (NH2)2CO 1몰을 얻기 위해서는 NH3 2몰이 반응해야 한다. ㄷ. (나)에서 (NH2)2CO 60 g을 얻기 위해서는 (가)에서 N2 1몰이 반응해야 한다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

17 표는 일정한 온도와 압력에서 실린더에 기체 A와 B의 몰수를 다르게 하여 어느 한쪽 기체를 모두 반응시켰을 때, 생성되는 기체 C의 몰수와 남은 기체의 종류를 나타낸 것이다.

실험	반응물의 몰수(몰)		생성물의 몰수(몰)	남은 기체의 종류
	A	B	C
Ⅰ	10	15	10	A
Ⅱ	5	21	10	(가)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반응 전후 온도는 같고, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. (가)는 B이다. ㄴ. 화학 반응식은 2A+B → 2C이다. ㄷ. 반응 후 실린더의 부피는 실험 Ⅱ가 Ⅰ보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

18 그림은 같은 온도와 압력에서 2가지 기체 AB4(g)와 B2(g)를 각각 [eqn: w] g씩 넣은 용기의 부피를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. 전체 원자 수의 비는 (가):(나)=1:8이다. ㄴ. 분자 1개의 질량비는 AB4:B2=1:8이다. ㄷ. 원자량의 비는 A:B=12:1이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

19 다음은 탄소(C)와 수소(H)로 이루어진 화합물 X에 대한 설명이다.

LPG는 원유를 가열할 때 나오는 석유 가스를 액화시

킨 것으로, 주성분은 X와 뷰테인(C4H10)이다. X 1몰을

완전 연소시키면 CO2  3몰과 H2O 4몰이 생성된다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. X는 C3H4이다. ㄴ. X 1몰을 완전 연소시키기 위해서는 O2 5몰이 필요 하다. ㄷ. 1몰을 완전 연소시킬 때 생성되는 H2O의 몰수비는 X:C4H10=4:5이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

20 다음은 기체 A와 B의 반응에 대한 실험이다.

[화학 반응식]

2A(g)+bB(g) → 2C(g) (b는 반응 계수)

[실험 과정]

(가) 그림과 같이 A와 B를 콕으로 연결된 용기에 넣

는다.

(나) 콕을 열어 반응을 완결한 후 용기 속 기체의 분

자 수비를 구한다.

[실험 결과]

(나)에서 B와 C의 분자 수비는 2:1이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반응 질량비는 A:B=4:1이다.)

	<보 기>
ㄱ. (나)에서 C는 4.5 g 생성된다. ㄴ. A의 분자량은 B의 2배이다. ㄷ. b는 1이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답과 해설

01 ⑤   02 ④  03 ③   04 ④  05 ①  06 ③   07 ④  08 ④  09 ②  10 ⑤   11 ③  12 ①  13 ②  14 ①   15 ⑤   16 ④   17 ③   18 ②   19 ④   20 ④

01

ㄱ. X는 C4H10이다.

반응 전후 C와 H 원자 수는 같아야 한다. 생성물에서 C

원자의 수는 8개, H 원자의 수는 20개이다. 반응에서 X

의 계수가 2이므로 X를 이루는 C 원자의 수는 4개, H 원

자의 수는 10개이어야 하므로 X의 분자식은 C4H10이다.

ㄴ. a는 13이다.

반응 전후 O 원자 수는 같아야 한다. 따라서 X를 완전 연

소시키는 반응의 화학 반응식을 완성하면 다음과 같다.

2C4H10+13O2   →   8CO2+10H2O

따라서 a는 13이다.

ㄷ. 영역 (가)에 속하는 물질은 1가지이고, (나)에 속하는

물질은 3가지이다.

(가)는 원소이면서 분자로 존재하는 물질로 O2  1가지이고,

(나)는 화합물이면서 분자로 존재하는 물질로 C4H10 , CO2

, H2O 3가지이다.

02

ㄱ. a : b =1:3이다. 3:1이다.

Rb의 평균 원자량은 다음과 같이 구할 수 있다.

[eqn: 85 TIMES {a} over {100} +87 TIMES {100-a} over {100} =85.5]

[eqn: a]=75이고, [eqn: b]=25이므로 [eqn: a]:[eqn: b]=3:1이다.

ㄴ. 자연계에 존재하는 Cl2의 분자량의 평균값은 71이다.

Cl의 평균 원자량은 다음과 같이 구할 수 있다.

Cl의 평균 원자량=[eqn: 35 TIMES {75} over {100} +37 TIMES {25} over {100} =35.5]

따라서 Cl2의 분자량의 평균값은 35.5×2=71이다.

ㄷ. 자연계에 존재하는 RbCl의 화학식량의 평균값은 121이다.

RbCl의 화학식량의 평균값은 Rb의 평균 원자량과 Cl의 평균 원자량의 합이므로 85.5+35.5=121이다.

03

① 존재 비율은 원자량이 35인 X가 원자량이 37인 X의 3

배이다.

원자량이 35인 X와 원자량이 37인 X의 존재 비율이 각각

75%와 25%, 즉 3:1일 때 분자량이 70인 X2와 분자량이

74인 X2의 존재 비율이 9:1이 된다.

② X의 평균 원자량은 35.5이다.

X의 평균 원자량은 [eqn: 35 TIMES {75} over {100} +37 TIMES {25} over {100} =35.5]이다.

③ a는 3이다. 6이다.

X2의 분자량이 72가 되는 경우는 원자량이 35인 X와 원

자량이 37인 X가 결합하는 경우이다. X의 원자량과 존재

비율에 따른 X2의 분자량과 존재 비율은 다음과 같다.

X의 원자량과 존재 비율(상대값)	37X(1)	37X(1)
35X(3)	[eqn: {} ^{70} rmX _{2}](9)	[eqn: {} ^{72} rm X _{2}](3)
37X(1)	[eqn: {} ^{72} rm X _{2}](3)	[eqn: {} ^{74} rm X _{2}](1)

따라서 분자량이 72인 X2의 존재 비율은 6이다.

④ 분자량이 70인 X2와 분자량이 72인 X2는 화학적 성질

이 같다.

X2는 동위 원소 X가 공유 결합하여 형성된다. 동위 원소

X는 화학적 성질이 같으므로 X2도 화학적 성질이 같다.

⑤ 0℃, 1기압에서 기체의 밀도는 분자량이 74인 X2가

분자량이 72인 X2보다 크다.

분자량이 클수록 상대적 질량이 크다. 온도와 압력이 같을

때 기체의 밀도는 분자량에 비례하므로 분자량이 74인

X2가 분자량이 72인 X2보다 밀도가 크다.

04

ㄱ. (나)의 분자식은 A2B이다. AB2이다.

화합물 (가)는 분자당 구성 원자 수가 2개이므로 분자식은

AB이고, (나)는 분자당 구성 원소 수가 3개이므로 분자식

은 A2B 또는 AB2이다.

(나)의 분자식을 A2B라고 하면 분자량은 분자를 구성하

는 원자들의 원자량(M)의 합이므로 다음 식이 성립한다.

MA+MB=28

2MA+MB=44

두 식을 연립해서 풀면 MA=16, MB=12이다. 이 값은 B의

원자량이 A의 원자량보다 크다는 단서에 맞지 않으므로

(나)의 분자식은 A2B가 아니다.

(나)의 분자식을 AB2라고 하면 다음 식이 성립한다.

MA+MB=28

MA+2MB=44

두 식을 연립해서 풀면 MA=12, MB=16이다. 이 값은 B의

원자량이 A의 원자량보다 크다는 단서에 맞으므로 (나)의

분자식은 AB2이다.

ㄴ. 화합물 1g 속에 들어 있는 분자 수는 (가):(나)=11:7이

다.

분자 수는 몰수에 비례하므로 화합물 1g 속에 들어 있는

분자 수는 (가):(나)=[eqn: {1} over {28} : {1} over {44}]=11:7이다.

ㄷ. 화합물 1g 속에 포함된 B 원자 수는 (가):(나)=11:14이

다.

B 원자 수는 분자의 몰수와 분자 1개에 포함된 B 원자

수의 곱에 비례한다. 따라서 화합물 1g 속에 포함된 B 원자수는 (가):(나)=[eqn: {1} over {28} : {1} over {44} TIMES 2]=11:14이다

05

ㄱ. 1몰의 질량은 (다)가 가장 크다.

1몰의 질량은 분자량에 g을 붙인 값이므로 분자량이 클수

록 1몰의 질량이 크다. 또한 온도, 압력, 부피가 같을 때

기체의 질량은 분자량에 비례한다. (가)~(다)의 부피를 모

두 24L가 되도록 하면 (가)의 질량은 16g, (나)의 질량은

18g, (다)의 질량은 44g이 된다. 따라서 (다)의 질량이 가

장 크므로 1몰의 질량(분자량 g)도 (다)가 가장 크다.

ㄴ. 원자량의 크기는 C>A>B이다.

온도, 압력, 부피가 같을 때 기체의 질량은 분자량에 비례

하므로, 원자량을 M이라고 하면 다음 식이 성립한다. 이

때 부피를 모두 24L가 되도록 하여 질량 값을 정하며, k

는 비례 상수이다.

MA+4MB=16k

2MB+MC=18k

MA+2MC=44k

세 식을 연립하여 풀면, MA=12k, MB=k, MC=16k 이다. 따

라서 원자량의 크기는 C>A>B이다.

ㄷ. 1 g에 포함된 전체 원자의 수는 (가)가 가장 많다.

원자 수는 분자의 몰수와 분자 1개에 포함된 전체 원자

수의 곱에 비례한다. 따라서 1g 속에 포함된 전체 원자

수는 (가) : (나) : (다) =

[eqn: LEFT ( {1} over {16k} TIMES 5 RIGHT ) : LEFT ( {1} over {18k} TIMES 3 RIGHT ) : LEFT ( {1} over {44k} TIMES 3 RIGHT ) = {5} over {16} : {1} over {6} : {3} over {44}]이다.

따라서 전체 원자 수는 (가)가 가장 많다.

06

ㄱ. 실린더에 들어 있는 NH3의 몰수는 0.5몰이다.

NH3의 분자량이 17이므로 NH3  8.5g의 몰수는 0.5몰이다.

ㄴ. 실린더에 들어 있는 전체 원자의 몰수는 2몰이다.

분자의 몰수는 0.5몰이고 NH3는 4원자 분자이므로 전체

원자의 몰수는 0.5몰×4=2몰이다.

ㄷ. t℃, 1기압에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이다. 30L이다.

t℃, 1기압에서 NH3(g) 0.5몰의 부피가 15L이므로 NH3(g)

1몰의 부피는 30 L이다.

07

ㄱ. 1H 원자 1개의 질량은 1.008g이다.  [eqn: {1.008` rm `g it} over {아보가드로수} 이다.]

원자량은 질량수가 12인 C 원자를 기준으로 정한 상대적 질량이다. 따라서 [eqn: {} ^{1} rmH] 원자 1개의 질량은 [eqn: {1,008` rm g it} over {아보가드로수}]이다.

ㄴ. 1몰의 질량은 [eqn: {} ^{12} rmC]가 [eqn: {} ^{1} rmH]의 12배보다 작다.

원자 1몰의 질량은 원자량에 g을 붙인 값이므로 [eqn: {} ^{12} rmC] 1몰

의 질량은 12g이고, [eqn: {} ^{1} rmH] 1몰의 질량은 1.008g이다. 따라

서 1몰의 질량은 [eqn: {} ^{12} rmC]가 [eqn: {} ^{1} rmH]의 12배보다 작다.

ㄷ. 1g에 들어 있는 원자 수는 [eqn: {} ^{1} rmH]가 [eqn: {} ^{12} rmC]보다 많다.

1g에 들어 있는 원자 수는 원자의 몰수에 비례하여

[eqn: rm ^{12} rmC: ^{1} rmH= {1} over {12} : {1} over {1,008} =1,008:12]이므로 [eqn: {} ^{1} rmH]가 [eqn: {} ^{12} rmC]보다 많다.

08

ㄱ. CaCl2은 CO2를 흡수한다. H2O

CaCl2은 건조제이므로 H2O을 흡수한다.

ㄴ. 시료에 포함된 Cl의 질량은 35.5 mg이다.

CaCl2을 채운 관에서 증가한 질량은 H2O의 질량이다.

H2O 18 mg에 포함된 H의 질량은 [eqn: 18 TIMES {2} over {18} =2`rmmg]이다.

NaOH을 채운 관에서 증가한 질량은 CO2의 질량이다.

CO2  132 mg에 포함된 C의 질량은 [eqn: 132 TIMES {12} over {44} =36` rm mg]이다. 따라서 시료에 포함된 Cl의 질량은

(73.5-2-36) mg=35.5 mg이다.

ㄷ. X의 실험식은 C3H2Cl이다.

C: H : Cl의 몰수비=[eqn: {16} over {12} : {2} over {1} : {35.5} over {35.5}]=3:2:1이므로 X의 실

험식은 C3H2Cl이다.

09

ㄱ. 분자 수의 비는 A:B=3:2이다. 2 : 3이다.

온도와 압력이 같을 때 기체의 부피는 몰수에 비례하므로

A와 B의 분자 수의 비는 2:3이다.

ㄴ. A는 C2H4이다. C3H6이다.

기체의 부피는 몰수에 비례하고, 질량이 같을 때 몰수는

분자량에 반비례하므로 부피가 작은 기체 A가 분자량이

큰 C3H6이다.

ㄷ. 실린더에 들어 있는 H 원자의 수는 (가)와 (나)가 같다.

H 원자의 수는 분자의 몰수와 분자 1개에 들어 있는 H

원자의 수에 비례한다. 분자의 몰수비는 (가):(나)=2:3이고,

분자 1개당 H 원자 수비는 (가):(나)=6:4=3:2이므로 H 원

자의 수는 (가)와 (나)가 같다.

10

ㄱ. (가)에서 반응한 M의 몰수는 4몰이다.

(가)에서 반응한 M의 몰수는[eqn: {108 rm `g it} over {27 rm `g/몰 it}]=4몰이다.

ㄴ. (가)에서 반응한 O2의 몰수는 3몰이다.

(가)에서 반응한 O2의 몰수는 [eqn: {67.2rm`L} over {22.4rm`L/몰}]=3몰이다.

ㄷ. X의 실험식은 M2O3이다.

M 원자 4몰과 O 원자 6몰(O2 분자 3몰)이 반응하여 산화

물 X를 생성하므로 X의 실험식은 X2O3이다.

11

ㄱ. (가)와 (나)의 실험식은 같다.

(가)의 분자식이 C2H4O2이므로 (가)와 (나)의 실험식은 모

두 CH2O로 같다.

ㄴ. 1몰의 질량은 (나)가 (가)의 3배이다.

1몰의 질량은 분자량에 g을 붙인 값이다. (나)의 분자량은

(가)의 3배이므로 1몰의 질량도 (나)가 (가)의 3배이다.

ㄷ. 1g 속에 들어 있는 C 원자의 수는 (나)가 (가)의 3배

이다. (나)와 (가)가 같다.

C 원자의 수는 분자의 몰수와 분자 1개에 들어 있는 C

원자 수의 곱과 같다. 1g 속 분자의 몰수는 (가)가 (나)의

3배이고, 분자 1개에 들어 있는 C 원자의 수는 (나)가

(가)의 3배이므로 1g 속 C 원자의 수는 (가)와 (나)가 같

다.

12

ㄱ. (나)에는 O2  5몰이 존재한다.

프로페인을 완전 연소시킬 때의 화학 반응식은 다음과 같

다.

C3H8(g)+5O2(g) → 3CO2(g)+4H2O(g)

계수비=몰수비이므로 프로페인 1몰은 산소 5몰과 반응한

다. 따라서 (나)에는 남은 산소 5몰이 존재한다.

ㄴ. 전체 분자 수는 (가)가 (나)보다 많다. 적다.

반응 전과 반응 후 물질의 몰수는 다음과 같다.

몰수(몰)	C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)
반응 전	1	10	0	0
반응	-1	-5	+3	+4
반응 후	0	5	3	4

반응 전 전체 몰수는 11몰이고, 반응 후 전체 몰수는 12

몰이므로 전체 분자 수는 (나)가 (가)보다 많다.

ㄷ. 기체의 밀도비는 (가):(나)=11:12이다. 12:11이다.

반응 전과 후 전체 질량은 같으므로 밀도비는 부피비에

반비례한다. (가)와 (나)에서 전체 몰수비가 (가):(나)=11

:12이므로 부피비도 (가):(나)=11:12이고, 밀도비는 (가):

(나)=12:11이다.

13

ㄱ. 연소 후 실린더 내부에는 산소와 이산화 탄소가 함께

존재한다. 이산화 탄소만 존재한다.

흑연을 완전 연소시킬 때의 화학 반응식은 다음과 같다.

C(s)+O2(g) → CO2(g)

반응 전 흑연의 몰수는 1몰이고, 산소의 몰수도 1몰이므

로 반응 전과 후 물질의 몰수는 다음과 같다.

몰수(몰)	C(s) + O2(g) → CO2(g)
반응 전	1	1	0
반응	-1	-1	+1
반응 후	0	0	1

따라서 연소 후 실린더 내부에는 이산화 탄소만 존재한다.

ㄴ. 연소 후 실린더 내부의 부피는 증가한다. 변하지 않는다.

온도와 압력이 같을 때 기체의 부피는 기체의 몰수에 비

례한다. 반응 전에는 산소가 1몰 존재하고, 반응 후에는

이산화 탄소가 1몰 존재하므로 실린더 내부의 부피는 변

하지 않는다.

ㄷ. 연소 후 실린더 내부 기체의 밀도는 증가한다.

온도와 압력이 같을 때 기체의 밀도는 분자량에 비례한다.

이산화 탄소의 분자량이 산소의 분자량보다 크므로 연소

후 실린더 내부 기체의 밀도는 증가한다.

14

ㄱ. (나)에는 기체 B와 C가 존재한다.

반응 전과 후 물질의 몰수는 다음과 같다.

몰수(몰)	2A(g) + B(g) → 2C(g)
반응 전	1	1	0
반응	-1	-0.5	+1
반응 후	0	0.5	1

따라서 반응 후 (나)에는 기체 B 0.5몰과 기체 C 1몰이

존재한다.

ㄴ. 전체 분자 수는 (나)가 (가)보다 많다. (가)가 (나)

전체 분자 수는 전체 몰수에 비례한다. (가)에서 전체 몰

수는 2몰, (나)에서 전체 몰수는 1.5몰이므로 전체 분자 수

는 (가)가 (나)보다 많다.

ㄷ. (나)의 부피는 4L이다. 4.5L이다.

온도와 압력이 같을 때 기체의 부피는 몰수에 비례한다.

(가)에서 전체 몰수가 2몰일 때 부피가 6L이므로 (나)에

서 전체 몰수가 1.5몰일 때 부피는 4.5L이다.

15

ㄱ. 혼합 시료 18 mg에 포함된 C의 질량은 15 mg이다.

CaCl2은 H2O을 흡수하므로 혼합 시료에 포함된 수소(H)의 질량은 [eqn: 27 TIMES {2} over {18} =3`rmmg]이다. 따라서 탄소(C)의 질량

은 18 mg - 3 mg = 15 mg이다.

ㄴ. 혼합 시료에 포함된 원자의 몰수비는 C:H=5:12이다.

혼합 시료에 포함된 원자의 몰수비는 C:H=[eqn: {15} over {12} : {3} over {1}]=5:12이다.

ㄷ. [eqn: x] : [eqn: y] = 1:2이다.

혼합 시료는 CH4  [eqn: x]몰과 C2H4  [eqn: y]몰이 혼합되어 있으므로

혼합 시료에 포함된 원자의 몰수비는 C:H=([eqn: x]+2[eqn: y])

: (4[eqn: x]+4[eqn: y])=5:12이다. 이 식을 풀면 [eqn: y] = 2[eqn: x]이므로 분자의 몰수비는 [eqn: x] : [eqn: y] = [eqn: x] : 2[eqn: x] = 1:2이다.

16

ㄱ. (가)에서 NH3 17g을 얻기 위해서는 N2  28g이 반응해

야 한다. 14 g

계수비는 몰수비와 같으므로 NH3  17g(1몰)을 얻기 위해서

는 N2  0.5몰이 반응해야 한다. N2의 분자량이 28이므로 N2

는 14 g이 반응해야 한다.

ㄴ. (나)에서(NH2)2CO 1몰을 얻기 위해서는 NH3  2몰이 반

응해야 한다.

계수비는 몰수비와 같으므로 (NH2)2CO 1몰을 얻기 위해

서는 NH3  2몰이 반응해야 한다.

ㄷ. (나)에서 (NH2)2CO 60g을 얻기 위해서는 (가)에서 N2

1몰이 반응해야 한다.

(NH2)2CO의 분자량은 60이므로 (나)에서 (NH2)2CO 60g(1

몰)을 얻기 위해서는 NH3  2몰이 반응해야 하고, (가)에서

NH3  2몰을 얻기 위해서는 N2  1몰이 반응해야 한다.

17

ㄱ. (가)는 B이다.

실험 Ⅰ에서 A는 반응 후 남아 있고, B는 모두 반응하였

으므로 B와 C의 반응 몰수비는 15:10=3:2이다. 실험Ⅱ에서

B 21몰이 모두 반응하였다면 C는 14몰이 생성되어야

하는데, 10몰이 생성되었으므로 A가 모두 반응하였고,

남은 기체의 종류는 B임을 유추할 수 있다.

ㄴ. 화학 반응식은 2A+B → 2C이다. A+3B → 2C이다.

실험 Ⅰ에서 B와 C의 반응 몰수비가 3:2이므로 화학

반응식의 계수비도 3:2이다. 실험 Ⅱ에서 A와 C의 반응

몰수비는 5:10=1:2이므로 화학 반응식의 계수비도 1:2이다.

따라서 화학 반응식에서 계수비는 A:B:C=1:3:2이므로

화학 반응식은 A+3B → 2C이다.

ㄷ. 반응 후 실린더의 부피는 실험 Ⅱ가 Ⅰ보다 크다.

반응 후 실린더의 부피는 전체 기체의 몰수에 비례한다.

화학 반응식의 계수비가 A:B:C=1:3:2이므로 반응 후 실험

Ⅰ에서는 실린더에 A 5몰과 C 10몰이 존재하여 기체가

총 15몰 존재하고, 실험 Ⅱ에서는 B 6몰과 C 10몰이

존재하여 기체가 총 16몰 존재한다. 따라서 실린더의

부피는 실험 Ⅱ가 Ⅰ보다 크다.

18

ㄱ. 전체 원자 수의 비는 (가):(나)=1:8이다. 5:16이다.

같은 온도와 압력에서 기체의 부피는 분자 수에 비례하므

로 (가)와 (나)의 분자 수의 비는 1:8이고, 원자 수의 비는

(1×5):(8×2)=5:16이다.

ㄴ. 분자 1개의 질량비는 AB4:B2=1:8이다. 8:1이다.

온도와 압력이 같을 때 분자 1개의 질량비(분자량의 비)는

밀도비와 같다. (가)와 (나)는 질량이 같고 부피비는 1:8이

므로 밀도비는 (가):(나)=8:1이다. 따라서 분자 1개의 질량

비는 AB4:B2=8:1이다.

ㄷ. 원자량의 비는 A:B=12:1이다.

분자량의 비가 AB4:B2=8:1이며, 원자량을 M이라고 하면

분자량은 원자량의 합과 같으므로 다음 식이 성립한다.

(MA+4MB) : 2MB=8: 1 → MA=12MB

따라서 원자량의 비는 A:B=12:1이다.

19

ㄱ. X는 C3H4이다. C3H8이다.

X 1몰을 완전 연소시켰을 때 CO2  3몰과 H2O 4몰이 생성

되므로 X는 C 원자 3개와 H 원자 8개를 가진 C3H8이다.

ㄴ. X 1몰을 완전 연소시키기 위해서는 O2  5몰이 필요하

다.

X를 완전 연소시켰을 때의 화학 반응식은 다음과 같다.

C3H8 + 5O2   →   3CO2  + 4H2O

따라서 X(C3H8) 1몰을 완전 연소시키기 위해서는 O2  5몰

이 필요하다.

ㄷ. 1몰을 완전 연소시킬 때 생성되는 H2O의 몰수비는

X : C4H10 = 4 : 5이다.

H 원자 2몰당 H2O 분자 1몰이 생성되므로 X(C3H8) 1몰이

완전 연소되면 H2O 4몰이 생성되고, C4H10  1몰이 완전 연

소되면 H2O 5몰이 생성된다. 따라서 생성되는 H2O의 몰

수비는 X(C3H8) : C4H10 = 4 : 5이다.

20

ㄱ. (나)에서 C는 4.5g 생성된다. 2.5`g

반응 질량비가 A:B=4:1이므로 A 2 g은 B 0.5 g과 반응하

여 C 2.5 g이 생성된다.

ㄴ. A의 분자량은 B의 2배이다.

화학 반응식에서 A와 C의 계수비가 1:1이므로 반응 몰수

비도 1:1이다. 따라서 분자량을 M이라고 하면 다음 식이

성립한다.

[eqn: {2} over {M _{rmA}} : {2.5} over {M _{rmC}} =1:1] → [eqn: M _{rm A it} `:`M _{{rmB}}]=4:5

또한 반응 후 B와 C의 분자 수비가 2:1이므로 몰수비도

2:1이고, 남아 있는 B의 질량은 2.5g-0.5g=2g이므로 다음

식이 성립한다.

[eqn: {2} over {M _{rmB}} : {2.5} over {M _{rmC}} =2:1~]→ [eqn: M _{rm B it} `:`M _{rm C it}]=2:5

따라서 [eqn: M _{rm A it} `:`M _{rm B it} `:`M _{{rmC}}]=4:2:5이므로 A의 분자량은 B의 2배이다.

ㄷ. [eqn: b]는 1이다.

화학 반응식에서 계수와 분자량 사이에는

[eqn: 2 TIMES M _{rm A it `} `+`b` TIMES M _{rm B it} `=`2 TIMES M _{rmC} `]식이 성립한다. 이때 [eqn: M _{rm A it} `:`M _{rm B it} `:`M _{{rmC}}]=4:2:5

이므로 2×4+[eqn: b]×2=2×5이다. 따라서 [eqn: b]는 1이다.