01 인류 문명의 발전에 영향을 준 화학 반응에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

Ⅰ. 화학의 언어 / 1. 인류 문명과 화학

중단원 문제

	<보 기>
ㄱ. 인류는 불을 이용하여 난방을 하고, 음식을 익혀 먹 게 되었다. ㄴ. 철의 제련으로 인류는 처음으로 금속을 도구로 제작 하여 사용하게 되었다. ㄷ. 자동차의 연료로 석유 대신 수소를 사용하면 환경오 염 물질이 배출되지 않는다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

02 다음은 인류 문명 발달에 기여한 화학 반응이다.

(가) 질소(N2)+수소(H2) → 암모니아(NH3)

(나) 산화 철(Ⅲ)(Fe2O3)+일산화 탄소(CO)

→ 철(Fe)+이산화 탄소(CO2)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)에서 홑원소 물질은 2가지이다. ㄴ. (가)의 생성물은 질소 비료를 만드는 데 이용된다. ㄷ. (나)에서 화합물은 3가지이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

03 그림은 메테인의 연소 과정을 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 반응물과 생성물은 모두 화합물이다. ㄴ. 메테인과 물은 공통된 원소를 포함하고 있다. ㄷ. 생성물은 모두 3원자 분자로 이루어진 물질이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

04 다음은 인류 문명의 발달과 관련된 2가지 화학 반응에 대한 설명이다.

(가) 용광로 속에서 철광석의 주성분인 ㉠산화철(Ⅲ)은 ㉡일산화 탄소에 의해 ㉢철로 환원된다.

(나) 천연 가스의 주성분인 ㉣메테인을 완전 연소시키면 ㉤물과 ㉥이산화 탄소가 생성되면서 열에너지가 방출된다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)와 (나)에서 모두 화학 변화가 일어난다. ㄴ. ㉡과 ㉥을 구성하는 성분 원소의 종류는 같다. ㄷ. ㉠~㉥에서 분자로 구성된 물질은 4가지이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

05 다음은 4가지 물질을 주어진 기준에 따라 분류하는 과정을 나타낸 것이다.

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

	<보 기>
ㄱ. (가)에 해당하는 물질은 2가지이다. ㄴ. (나)는 홑원소 물질이다. ㄷ. (다)는 화학적 방법으로 분해할 수 있다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

06 다음은 4가지 물질을 분류하는 과정을 나타낸 것이다.

(가)와 (나)에 들어갈 기준으로 적절한 것을 <보기>에서 골라 옳게 짝지은 것은?

	<보 기>
ㄱ. 원소인가? ㄴ. 화합물인가? ㄷ. 분자로 구성된 물질인가?

(가)  (나)                (가)  (나)

①  ㄱ   ㄷ              ②  ㄴ   ㄱ

③  ㄴ   ㄷ              ④  ㄷ   ㄱ

⑤  ㄷ   ㄴ

07 다음은 2가지 반응에 대한 설명이다.

(가) 수소를 연소시키면 물(H2O)이 생성된다.

2H2 +O2     →    2H2O

(나) 프로페인(C3H8)을 완전 연소시키면 이산화 탄소

와 물이 생성된다.

C3H8+5O2    →  3CO2+4H2O

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 물은 2가지 원소로 이루어진 화합물이다. ㄴ. 프로페인은 3가지 원소로 이루어진 화합물이다. ㄷ. 물과 프로페인은 모두 분자로 이루어진 물질이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄴ, ㄷ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

08 표는 원소 X와 Y의 원자 1개의 실제 질량을 나타낸 것이다.

원소	X	Y
실제 질량(g)	[eqn: 2.0 TIMES 10 ^{-23}]	[eqn: {1} over {6} TIMES 10 ^{-23}]

X의 원자량이 12일 때, 화합물 X2Y6의 분자량으로 옳은 것은? (단, X와 Y는 임의의 원소 기호이다.)

① 16	② 17	③ 24

④ 30	⑤ 44

09 다음은 기체 X의 분자량을 측정하기 위한 실험이다.

(가) 용기 속의 공기를 빼낸 후 용기의 질량을 측정했

더니 100g이었다.

(나) 20℃, 1기압에서 용기에 기체 X를 채운 후 질량

을 측정했더니 101 g이었다.

(다) 20℃, 1기압에서 용기 속의 기체 X를 빼내고 기

체 Y를 채운 후 질량을 측정했더니 104 g이었다.

X의 분자량이 4일 때, Y의 분자량은?

① 2	② 16	③ 28

④ 32	⑤ 64

10 그림은 0℃, 1기압에서 실린더에 몇 가지 기체가 들어 있는 것을 모형으로 나타낸 것이다.

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

	<보 기>
ㄱ. (가)는 혼합물이다. ㄴ. (나)에서 화합물의 화학식은 XY2이다. ㄷ. 기체의 밀도비는 (가):(나)=2:3이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

11 그림은 0℃, 1기압에서 원소 X와 Y로 이루어진 몇 가지 기체가 밀폐 용기 속에 들어 있는 모습을 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)와 (나)는 모두 화합물이다. ㄴ. [eqn: x]는 2.5이다. ㄷ. 기체의 밀도는 (나)가 (가)보다 크다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12 그림 (가)는 기체 A가 실린더에 들어 있는 모습을 나타낸 것이고, (나)는 (가)의 실린더에 기체 B를 넣은 모습을 나타낸 것이다. 이때 온도와 압력은 일정하고, (나)에서 기체 A와 B의 질량은 같다.

기체의 분자량의 비(A:B)로 옳은 것은? (단, 기체 A와 B는 서로 반응하지 않는다.)

① 1 : 1	② 1 : 2	③ 2 : 1

④ 2 : 3	⑤ 3 : 2

13 그림 (가)와 (나)는 같은 온도와 압력에서 부피가 서로 다른 용기에 들어 있는 헬륨(He) 기체와 기체 X의 밀도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, He의 원자량은 4이다.)

	<보 기>
ㄱ. X의 분자량은 32이다. ㄴ. 분자 수는 (나)가 (가)의 2배이다. ㄷ. 기체의 질량은 (나)가 (가)의 4배이다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

14 표는 0℃, 1기압에서 수소(H2)와 메테인(CH4)을 혼합한 기체의 질량과 부피를 나타낸 것이다.

혼합 기체	질량(g)	부피(L)
H2 + CH4	10	33.6

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 원자량은 H=1, N=14이고, 0℃, 1기압에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이다.)

	<보 기>
ㄱ. 혼합 기체의 몰수는 1.5몰이다. ㄴ. 혼합 기체에 들어 있는 H2의 질량은 2g이다. ㄷ. 혼합 기체에 들어 있는 H 원자의 총 몰수는 4몰이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

15 그림 (가)와 (나)는 0℃, 1기압에서 기체 A2와 B2가 용기 속에 들어 있는 모습을 모형으로 나타낸 것이다.

(가) A2(g)                   (나) B2(g)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 원자량은 A=1, B=16이다.)

	<보 기>
ㄱ. (나)의 부피는 (가)의 1.5배이다. ㄴ. (나)의 질량은 (가)의 8배이다. ㄷ. (나)의 밀도는 (가)의 16배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16 그림은 일정한 온도와 압력에서 기체 XO2와 O3의 질량과 부피를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X는 임의의 원소 기호이고, O의 원자량은 16이다.)

	<보 기>
ㄱ. 분자량의 비는 XO2 : O3 = 4 : 3이다. ㄴ. X의 원자량은 12이다. ㄷ. 1g 속에 들어 있는 O 원자의 수는 O3가 XO2의 1.5배이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

17 그림 (가)와 (나)는 같은 온도와 압력에서 A와 B로 이루어진 2가지 기체 화합물 X(g)와 Y(g)가 각각 실린더에 들어 있는 것을 나타낸 것이다. 각 실린더에 들어 있는 B 원자의수는 같다.

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

	<보 기>
ㄱ. 실린더에 들어 있는 A 원자의 수는 (나)가 (가)보다 많다. ㄴ. 분자량은 Y가 X보다 크다. ㄷ. 분자 1개에 포함된 B 원자의 수는 Y가 X의 2배이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답과 해설

01 ③   02 ⑤   03 ④   04 ⑤   05 ⑤   06 ③   07 ④

08 ④   09 ②   10 ③   11 ②   12 ②   13 ①   14 ⑤

15 ③   16 ①   17 ④

01

ㄱ. 인류는 불을 이용하여 난방을 함으로써 추위를 피하고, 익히지 않은 음식을 먹다가 익힌 음식을 먹게 되었다. ㄷ. 자동차의 연료로 석유 대신 수소를 연소시키면 물만 생성되므로 환경오염 물질이 배출되지 않는다.

ㄴ. 인류는 반응성이 큰 철보다 반응성이 작아서 자연 상태에서 순수한 금속으로 얻기 쉬운 구리를 먼저 사용하였다.

오답 체크

02

ㄱ. (가)에서 홑원소 물질은 질소와 수소이다.

ㄴ. 암모니아는 요소로 전환되어 질소 비료로 이용된다.

ㄷ. (나)에서 화합물은 산화 철(Ⅲ), 일산화 탄소, 이산화

탄소이다.

03

ㄴ. 메테인과 물은 공통적으로 수소(H)를 포함하고 있다.

ㄷ. 이산화 탄소와 물은 모두 3원자 분자이다.

ㄱ. 메테인과 이산화 탄소, 물은 화합물이지만 산소는 홑원소 물질이다.

오답 체크

04

ㄱ. (가)에서 반응물인 산화 철(Ⅲ)과 (나)에서 반응물인 메테인이 반응 후에 전혀 다른 새로운 물질로 변하므로 (가)와 (나)는 모두 화학 변화이다.

ㄴ. ㉡ 일산화 탄소(CO)와 ㉥ 이산화 탄소(CO2)의 성분

원소는 모두 C와 O이다.

ㄷ. ㉠은 이온 결합 물질, ㉢은 금속 결합 물질이고, ㉡,

㉣, ㉤, ㉥은 분자로 구성된 물질이다.

05

분자로 이루어진 물질은 뷰테인, 암모니아, 산소이고, 산화 철(Ⅲ)은 이온 결합 물질로 분자로 이루어져 있지 않다. 따라서 (다)는 산화 철(Ⅲ)이다.

분자로 이루어진 물질인 뷰테인, 암모니아, 산소 중 화합

물인 (가)는 뷰테인과 암모니아이고, 화합물이 아닌 (나)는

홑원소 물질인 산소이다.

ㄱ. (가)에 해당하는 물질은 뷰테인과 암모니아이므로 2가

지이다.

ㄴ. (나)에 해당하는 물질은 한 종류의 원소(O)로만 이루

어진 산소이므로 (나)는 홑원소 물질이다.

ㄷ. (다)에 해당하는 물질은 산화 철(Ⅲ)이므로 화학적 방

법(산화 환원 반응)을 통해 홑원소 물질로 분해할 수 있

다.

06

(가) NH3와 CuO는 화합물이고, Ne과 Fe은 원소이다. 따

라서 (가)는 ‘화합물인가’를 분류 기준으로 사용할 수 있

다.

(나) NH3와 Ne은 분자로 구성된 물질이고, CuO와 Fe은

분자로 구성된 물질이 아니다. 따라서 (나)는 ‘분자로 구성

된 물질인가?’를 분류 기준으로 사용할 수 있다.

07

(가) 2H2 + O2 → 2H2O

(나) C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

ㄱ. 물(H2O)은 수소(H)와 산소(O)의 2가지 원소로 이루어

진 화합물이다.

ㄷ. H2O과 C3H8은 모두 분자로 이루어진 화합물이다.

ㄴ. 프로페인(C3H8)은 탄소(C)와 수소(H)의 2가지 원소로 이루어진 화합물이다.

오답 체크

08

원자량은 상대적 질량이므로 X의 원자량이 12일 때 Y의 원자량(MY)은 다음과 같이 구할 수 있다.

[eqn: 2.0 TIMES 10 ^{-23} : {1} over {6} TIMES 10 ^{-23} =12:M _{Y}]

MY=1이므로 Y의 원자량은 1이다.

따라서 X2Y6의 분자량은 2×12+1×6=30이다.

09

용기의 질량이 100 g이므로 (나)에서 기체 X의 질량은    101 g-100 g=1 g이고, (다)에서 기체 Y의 질량은 104 g-100 g=4 g이다.

온도와 압력이 같을 때 같은 부피 속에 들어 있는 기체 분자 수는 같으므로 기체의 질량(w)은 분자량(M)에 비례한다. 따라서 Y의 분자량을 MY라고 할 때 다음 식이 성립한다.

[eqn: w _{rmX}]:[eqn: w _{rmY}]=[eqn: M _{rmX}]:[eqn: M _{rmY}]  →  1: 4=4 : [eqn: M _{rmY}]  → [eqn: M _{rmY}]=16

따라서 Y의 분자량은 16이다.

10

ㄱ. (가)는 X2와 Y2의 혼합물이다.

ㄷ. (가)와 (나)는 각각 X 원자 8개와 Y 원자 4개가 들어

있으므로 질량은 같고, 부피비는 (가):(나)=3:2이므로 밀도

비는 (가):(나)=2:3이다.

ㄴ. (나)에서 분자 1개는 X 원자 2개와 Y 원자 1개로 이루어져 있으므로 화합물의 화학식은 X2Y이다.

오답 체크

11

ㄷ. (가)에는 X원자 8개, (나)에는 X원자 8개와 Y원자 4개가 존재한다. 따라서 (가)와 (나)는 부피는 2L로 같고, 질량은 (가)에 비해 Y원자가 4개 더 있는 (나)가 크므로 기체의 밀도는 (나)가 (가)보다 크다.

ㄱ. (가)는 [eqn: rmX _{2}]이므로 홑원소 물질이고, (나)는 X[eqn: rm X _{2} Y]이므로 화합물이다.

오답 체크

ㄴ. 온도와 압력이 같을 때 기체의 부피는 분자 수에 비례

한다. (가)와 (나)에서 분자 수가 4개일 때 부피가 2L이므

로 (다)와 같이 분자 수가 6개일 때는 부피가 3L이다. 따

라서 x는 3이다.

12

(나)에서 A 2L에 B를 넣어 부피가 3L가 되었으므로 B의 부피는 1L이다.

온도와 압력이 같을 때 기체의 몰수는 부피에 비례한다.

(가)와 (나)에서 A의 부피는 2L이고, B의 부피는 1L이므

로 몰수비는 A:B=2:1이다. 그리고 몰수=[eqn: {질량} over {분자량}]에서 A

와 B의 질량이 같으므로 분자량은 몰수에 반비례한다. 따

라서 분자량의 비는 A:B=1:2이다

13

ㄴ. 온도와 압력이 같을 때 기체 분자 수는 부피에 비례하므로 분자 수는 (나)가 (가)의 2배이다.

ㄱ. 온도와 압력이 같을 때 기체의 밀도는 분자량에 비례하므로 X의 분자량은 He의 4배인 16이다.

오답 체크

ㄷ. 밀도=[eqn: {질량} over {부피}]이므로 질량은 밀도와 부피의 곱에 비례한다. (나)는 (가)보다 밀도는 4배, 부피는 2배이므로 질량

은 (나)가 (가)의 8배이다.

14

ㄱ. 0℃, 1기압에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로 기체 33.6L의 부피는 1.5몰이다.

ㄴ. 혼합 기체에 들어 있는 H2의 질량을 [eqn: x] g이라고 하면 CH4의 질량은 (10-[eqn: x])g이고, 전체 몰수는 1.5몰이므로 다음 식이 성립한다.

[eqn: {x} over {2} + {10-x} over {16} =1.5,`x=2]

따라서 H2의 질량은 2 g이고, CH4의 질량은 8 g이다.

ㄷ. H2의 질량은 2 g이므로 H2 분자의 몰수는 1몰이고, H2

에 포함된 H 원자의 몰수는 2몰이다. CH4의 질량은 8 g

이므로 CH4분자의 몰수는 0.5몰이고, CH4에 포함된 H 원

자의 몰수는 2몰이다. 따라서 혼합 기체에 들어 있는 H

원자의 총 몰수는 4몰이다.

15

ㄱ. 온도와 압력이 같고 (나)의 분자 수는 (가)의 1.5배이므로 (나)의 부피는 (가)의 1.5배이다.

ㄷ. 온도와 압력이 같을 때 기체의 밀도는 분자량에 비례

한다. 따라서 밀도비는 (가):(나)=2:32=1:16이므로 (나)의

밀도는 (가)의 16배이다.

ㄴ. 기체의 질량은 분자 1개의 질량(분자량)과

오답 체크

분자 수의 곱과 같다. 따라서 질량비는 (가):

(나)=(2×4):(32×6)=1:24이므로 (나)의 질량은 (가)의 24배

이다.

16

ㄱ. 온도와 압력이 같을 때 기체의 밀도비는 분자량의 비와 같다.

밀도비는 [eqn: {rmXO _{2} :O _{3} }= {2m} over {V} : {3m} over {2V} =4:3]이므로 분자량의 비도 XO2:O3=4:3이다.

ㄴ. X의 원자량을 MX라고 하면, 분자량의 비는

오답 체크

XO2:O3=(MX+2×16):(3×16)=4:3이므로 MX=32이다.

ㄷ. 1g 속에 들어 있는 O원자의 수는 1g 속 분자의 몰수

와 분자 1개에 포함된 O원자의 수에 비례한다. 1g 속 분

자의 몰수는 [eqn: rm`XO _{2} ``` {1} over {64}]몰, [eqn: rmO _{3} `` {1} over {48}]몰이고, 분자 1개에 포

함된 O 원자 수는 XO2  2개, O3  3개이다. 따라서 1g 속 O

원자 수의 비는 [eqn: rmXO _{2} :O _{3} = LEFT ( {1} over {64} TIMES 2 RIGHT ) : LEFT ( {1} over {48} TIMES 3 RIGHT ) =1:2]이

므로 O3가 XO2의 2배이다.

17

ㄴ. 온도와 압력이 같을 때 기체의 밀도는 분자량에 비례한다. Y(g)의 밀도가 X(g)의 밀도보다 크므로 분자량은 Y가 X보다 크다.

ㄷ. 실린더에 들어 있는 B 원자의 수는 X 또는 Y 분자의

수와 분자 1개에 포함된 B 원자의 수에 비례한다. (가)의

부피가 (나)의 2배이므로 X 분자 수는 Y 분자 수의 2배

이다. 따라서 각 실린더에 들어 있는 B 원자의 수가 같기

위해서는 분자 1개에 들어있는 B 원자의 수는 Y가 X의 2

배이어야 한다.

ㄱ. 실린더에 들어 있는 B 원자의 수는 (가)와 (나)가 같은데, 질량은 (가)가 (나)보다 크므로 A 원자의 수는 (가)가 (나)보다 많다.

오답 체크