DAY05 보어의 원자 모형

오늘의 수능패턴 11 수소 원자의 에너지 준위와 전자 전이

05	01	2017학년도 수능 17번

그림은 들뜬 상태에 있는 수소 원자의 전자가 주양수(n) 5 이하에서 전이 할 때 방출하는 빛의 에 따라 모두 나타낸 것이다. 이다.(2점)

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

(2점)

		<보 기>
	ㄱ. dkJ/몰에 해당하는 빛은 자외선이다. ㄴ. a-c=b-d이다. ㄷ. 수소 원자에서 (a-d)kJ/몰에 해당하는 빛을 방출하는 전자 전이가 일어날 수 있다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

05	02	2017학년도 3월 교육청 17번

표는 수소 원자의 전자 전이 (가)~(다)에 대해 전이 전과 후의 주양자수(n)를, 그림은 수소 원자의 선 스펙트럼에서 가시광선 영역을 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위[eqn: E _{n} =- {1312} over {n ^{2}} rm kJ/mol]이다.)

(3점)

		<보 기>
	ㄱ. x+y는 6이다. ㄴ. (나)에서 방출하는 빛의 파장은 434 nm이다. ㄷ. 방출하는 에너지는 (다)가 (가)의 4배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

05	03	EBS 연계 2016학년도 수능 18번

표는 수소 원자의 전자 전이에서 방출되는 빛의 스펙트럼 선Ⅰ～Ⅳ에 대한 자료의 일부이다. n은 주양자수이고, EⅣ > EⅡ > EⅢ이다.

선	전자 전이	색깔	에너지(kJ/몰)
Ⅰ	[eqn: n=5``→``n=2]	파랑	[eqn: E_Ⅰ]
Ⅱ	(가)	초록	[eqn: E_Ⅱ]
Ⅲ	[eqn: n=a``→``n=2]		[eqn: E_Ⅲ]
Ⅳ	[eqn: n=4``→``n=b]		[eqn: E_Ⅳ]

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

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 [eqn: n=4``→``n=2]이다. ㄴ.|[eqn: E_Ⅱ -E_Ⅲ]|>|[eqn: E_Ⅰ -E_Ⅲ]|이다. ㄷ. b는 1이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

05	04	2016학년도 4월 교육청 15번

그림은 주양자수 n에 따른 수소 원자의 에너지 준위와 전자 전이 (가)～(다)를, 표는 (가)～(다)에서 방출되는 빛의 파장과 이에 해당하는 빛의 에너지를 나타낸 것이다.

전자 전이	파장 (nm)	에너지 (kJ/mol)
(가)	[eqn: a]	[eqn: c]
(나)	656	[eqn: d]
(다)	b	[eqn: 3 over 4 k]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위 [eqn: E_n = - k over n^2 rmkJ/mol]이다.)(3점)

		<보 기>
	ㄱ. a-b=656이다. ㄴ. (나)에서 가시광선 영역의 빛이 방출된다. ㄷ. (c+d)는 수소 원자의 이온화 에너지 값보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ④

05	05	2016학년도 3월 교육청 6번

표는 수소 원자에서 전자 전이 a～c를 전이 전 주양자수(n전)와 전이 후 주양자수(n후)로 나타낸 것이다.

[eqn: n]후 [eqn: n]전	1	2
2	[eqn: a]	-
3	[eqn: b]	[eqn: c]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(2점)

		<보 기>
	ㄱ. a에서 방출되는 빛은 가시광선이다. ㄴ. b에서 방출되는 에너지는 a와 c에서 방출되는 에너지의 합과 같다. ㄷ. c에서 방출되는 빛의 파장은 a에서 방출되는 빛의 파장보다 길다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ④

05	06	2015학년도 3월 교육청 4번

그림은 수소 원자의 주양자수(n)에 따른 에너지 준위와 전자 전이 a～d 를 나타낸 것이다.

a～d에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(단, 수소 원자의 에너지 준위는 [eqn: E_n =][eqn: - 1312 over n^2 rmkJ/mol] 이다.)(3점)

		<보 기>
	ㄱ. 방출되는 빛의 파장은 b가 가장 짧다. ㄴ. a와 c에서 방출되는 에너지의 합은 b에서 방출되는 에너지와 같다. ㄷ. 방출되는 빛의 진동수의 비는 a：d＝3：1이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

05	07	2014학년도 10월 교육청 17번

그림은 수소 원자에서 n=a → n=b의 전자 전이 A～D를 좌표축 위의 점 (a, b)로 나타낸 것이다. 수소 원자의 주양자수 n에 따른 에너지 준위는 [eqn: E_n = - 1312overn^2 rmkJ/mol]이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. A에서 에너지를 흡수한다. ㄴ. C에 해당하는 빛의 파장은 B보다 길다. ㄷ. D에 해당하는 에너지는 B와 C에 해당하는 에너지의 합과 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

05	08	2014학년도 9월 교육청 13번 고2

그림은 수소 원자의 에너지 준위와 몇 가지 전자 전이를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, [eqn: n]은 주양자수이고, [eqn: E_n = - 1312over n^2 rmkJ/mol]이다.)(3점)

① 방출되는 빛의 파장은 a가 d보다 길다.

② b와 d의 에너지 차이는 c의 에너지와 같다.

③ 가시광선 영역의 빛이 방출되는 것은 b와 c이다.

④ a와 b의 에너지 차이보다 c와 d의 에너지 차이가 더 크다.

⑤ 바닥상태인 수소 원자의 전자는 [eqn: 1312 over2]kJ/mol의 에너지를 흡수할 수 없다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

05	09	2014학년도 7월 교육청 11번

그림은 수소 원자의 에너지 준위와 몇 가지 전자 전이를 나타낸 것이다.

a～c에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(단, 수소 원자의 주양자수 n에 따른 에너지 준위([eqn: E_n])는 [eqn: -1312over n^2 rmkJ/mol]? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. a에 의해 방출되는 빛의 파장이 가장 짧다. ㄴ. a와 b에 의해 방출되는 에너지비는 5 : 1이다. ㄷ. c에 의해 방출되는 빛은 자외선 영역에 해당한다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

05	10	2013학년도 9월 평가원 5번 화학Ⅱ

그림은 보어의 수소 원자 모형에서 4가지 전자 전이 A～D를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위는 [eqn: E_n = -1312 over n^2 rmkJ/mol]

이다.)(3점)

		<보 기>
	ㄱ. 방출되는 빛의 파장은 B가 A보다 길다. ㄴ. C에서 방출되는 빛은 가시광선에 해당한다. ㄷ. D에 해당하는 에너지는 수소 원자의 이온화 에너지와 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ④

05	11	2013학년도 6월 교육청 14번 고2

그림은 수소 원자의 에너지 준위와 몇 가지 전자 전이를 나타낸 것이다.

전자 전이 a～e에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위는 [eqn: E_n = - 1312 over n^2 rmkJ/mol]이다.)(3점)

		<보 기>
	ㄱ. a와 b에서 방출되는 빛의 파장은 같다. ㄴ. b와 c에서 적외선 영역의 빛이 방출된다. ㄷ. d와 e에서 출입하는 에너지의 크기는 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ②

오늘의 수능패턴 12 수소 원자의 선 스펙트럼

05	12	2017학년도 9월 평가원 8번

다음은 학생 A가 학습한 내용과 결론이다.

결론에서 ㉠은? (3점)

① n=[eqn: INF # rm] → n=2      ② n=[eqn: INF # rm] → n=1

③ n=5  → n=2      ④ n=[eqn: INF # rm] → n=1

⑤ n=3  → n=2

정답 ①

05	13	2017학년도 6월 평가원 15번

그림은 들뜬 상태에 있는 수소 원자의 전자가 n=x 이하에서 전자 전이할 때 방출하는 빛의 에너지(   )와 이에 해당하는   모두 점으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위 [eqn: E_n = - k over n^2]이고, n은 주양자수, k는 상수이다.)(3점)

		<보 기>
	ㄱ. x는 5이다. ㄴ. 그림의 점 중 파장이 가시광선에 해당하는 것은 2개이다. ㄷ. [eqn: {9} over {8} a=][eqn: {16} over {3} b]이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

05	14	EBS 연계 2016학년도 9월 평가원 11번

그림은 수소 원자의 선 스펙트럼에서 가시광선 영역을 나타낸 것이다.

수소 원자의 전자가 들뜬 상태([eqn: n]=2, 3, 4, 5)에서 각각 바닥 상태로 전이할 때의 선 스펙트럼으로 가장 적절한 것은? (단, 수소 원자의 에너지준위[eqn: E _{n} PROPTO - 1over n^2], [eqn: n]은 주양자수이고, 파장과 에너지는 반비례한다.)(3점)

①

②

③

④

⑤

정답 ①

05	15	EBS 연계 2015학년도 수능 17번

그림은 수소 원자의 선 스펙트럼에서 가시광선 영역을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위[eqn: E _{n} =`- {k} over {n ^{2}}]이고, n은 주양자수, k는 상수이다.)(3점)

		<보 기>
	ㄱ. 410 nm 선에 해당하는 빛은 라이먼 계열에 속한다. ㄴ. 3[eqn: p] 오비탈에 전자가 있는 수소 원자가 이온화될 때 필요한 최소 에너지는 656nm 선에 해당하는 빛에너지보다 작다. ㄷ. n=2에서 n=4로 전자가 전이될 때 흡수하는 에너지는656nm 선에 해당하는 빛에너지의 [eqn: 27 over 20]배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

05	16	EBS 연계 2015학년도 9월 평가원 15번

그림은 수소 원자의 선 스펙트럼과 선의 색깔을 나타낸 것이다. 그림에서 빨강은 발머 계열 중 가장 긴 파장에 해당한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위 [eqn: E_n = - k over n^2]이고, n은 주양자수, k는 상수이다.)(2점)

		<보 기>
	ㄱ. 보라에 해당하는 빛에너지는 [eqn: k over 16]이다. ㄴ. n=4에서 n=2로 전자가 전이할 때 초록 빛을 방출한다. ㄷ. 2s 오비탈에 전자가 있는 수소 원자에 빨강 빛을 쪼여 주면 이온화된다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ②

05	17	2015학년도 7월 교육청 16번

표는 수소 원자의 전자 전이 a∼f 를 전이 전 주양자수(n전)와 전이 후 주양자수(n후)로 나타낸 것이고, 그림은 가시광선 영역에서 수소 원자의 선 스펙트럼이다. 656 nm의 선은 d에 해당한다.

구분	[eqn: a]	[eqn: b]	[eqn: c]	[eqn: d]	[eqn: e]	[eqn: f]
[eqn: n]전	2	2	3	3	3	4
[eqn: n]후	1	3	1	2	4	2

a～f 에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자에 대한 에너지 준위 [eqn: E_n ∝ - 1 over n^2]이다.)(2점)

		<보 기>
	ㄱ. ㉠ 선은 f에 해당한다. ㄴ. a와 d에 해당하는 빛의 파장의 합은 c에 해당하는 빛의 파장과 같다. ㄷ. 방출하는 에너지가 가장 큰 것과 흡수하는 에너지가 가장 큰 것의 에너지 크기 비는 32 : 5이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ④

05	18	EBS 연계 2015학년도 6월 평가원 17번

그림 (가)는 수소 원자 오비탈의 에너지 준위와 전자 전이 A, B를 나타낸 것이고, (나)는 수소 원자의 선 스펙트럼에서 가시광선 영역과 자외선 영역을 모두 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(2점)

		<보 기>
	ㄱ. A에서 방출되는 빛의 파장은 [eqn: lambda_2]이다. ㄴ. B에서 방출되는 빛의 파장은 [eqn: lambda_1]이다. ㄷ. [eqn: lambda_1]과 [eqn: lambda_3]에 해당하는 에너지의 합은 수소 원자의 이온화 에너지와 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ①

05	19	2015학년도 6월 교육청 18번 고2

그림은 수소 원자에서 나타나는 전자 전이 a～c와 수소 원자의 가시광선 영역에 해당하는 선 스펙트럼을 나타낸 것이다.

a～c에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위는 [eqn: E_n = - 1312 over n^2]kJ/mol이다.)(2점)

		<보 기>
	ㄱ. 자외선 영역에 해당하는 전자 전이는 2가지이다. ㄴ. 파장이 가장 긴 빛이 방출되는 전자 전이는 b이다. ㄷ. (가)에 해당하는 전자 전이는 c이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

05	20	2015학년도 4월 교육청 15번

그림 (가)는 수소 원자의 가시광선 영역 선 스펙트럼을, (나)는 발머 계열에 해당하는 전자 전이 A～C에서 각각 방출되는 에너지를 나타낸 것이다. 수소 원자의 주양자수 n에 따른 에너지 준위는[eqn: E_n = - k over n^2 rmkJ/]몰이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. B는 n=4 → n=2의 전자 전이이다. ㄴ. A에서 방출되는 에너지 x는 [eqn: 5 OVER36 k]이다. ㄷ. C에서 방출되는 빛의 파장은 434 nm이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

05	21	2014학년도 수능 16번

그림은 주양자수 n에 따른 수소 원자의 에너지 준위를 나타낸 것이다. 표는 수소 원자의 가시광선 영역 선 스펙트럼에서 연속되어 나타난 4개의 선을 파장 순으로 나타낸 것이다. 선 [eqn: a_2]에 해당하는 빛의 에너지는 [eqn: 3 over 16 E RM ```kJ/mol]이다.

선	[eqn: a_1]	[eqn: a_2]	[eqn: a_3]	[eqn: a_4]
파장(nm)	[eqn: lambda_1]	[eqn: lambda_2]	[eqn: lambda_3]	[eqn: lambda_4]

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

		<보 기>
	ㄱ. |[eqn: lambda_2 - lambda_1]|>|[eqn: lambda_2 - lambda_3]|이다. ㄴ. 선 [eqn: a_3]에 해당하는 빛의 에너지는 [eqn: 21 over 100 E ````RMkJ/mol]이다. ㄷ. 수소 원자의 이온화 에너지는 [eqn: E] kJ/mol이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

05	22	EBS 연계 2014학년도 9월 평가원 17번

그림 (가)는 수소 원자의 전자 전이 a～e를 전이 전 주양자수(n전)와 전이 후 주양자수(n후)로 나타낸 것이다. 그림 (나)는 수소 원자의 가시광선 영역의 선 스펙트럼이며, 486 nm의 선은 e에 해당한다.

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

		<보 기>
	ㄱ. a에 해당하는 에너지는 수소의 이온화 에너지와 같다. ㄴ. 방출하는 빛의 파장은 d에서가 c에서보다 길다. ㄷ. 656 nm의 선은 b에 해당한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

05	23	2014학년도 6월 교육청 20번 고2

그림 (가)는 보어 모형에서 몇 가지 전자 전이를, (나)는 수소 원자의 선 스펙트럼 중에서 계열 Ⅰ과 계열 Ⅱ에 해당하는 에너지의 최댓값과 최솟값을 나타낸 것이다. 계열 Ⅰ과 Ⅱ는 라이먼 계열과 발머 계열 중 하나이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. 계열 Ⅰ은 발머 계열이다. ㄴ. x는 b에서 방출되는 에너지와 같다. ㄷ. a와 c에서 방출되는 에너지의 차이는 y와 같다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

05	24	2014학년도 5월 예비 20번

그림 (가)는 수소 원자에서 전자가 전이(n+1 → n) 될 때 방출되는 에너지([eqn: ⊿E=E_n+1 - E_n])를 주양자수(n)에 따라 나타낸 것이며, (나)는 가시광선 영역에서 파장에 따른 수소 원자의 선 스펙트럼을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 파장 [eqn: lambda_2]에 해당하는 빛의 에너지는 b이다.)(3점)

		<보 기>
	ㄱ. a는 수소의 이온화 에너지와 같다. ㄴ. 파장 [eqn: lambda_1]에 해당하는 빛의 에너지는 b+c이다. ㄷ. 주양자수가 증가하면 [eqn: ⊿E=E_n+1 - E_n]는 감소한다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ④

05	25	2014학년도 4월 교육청 19번

그림은 가시광선 영역에서 파장에 따른 수소 원자의 선 스펙트럼을, 표는 수소 원자에서 전자가 전이(m → n)할 때 방출하는 빛에 해당하는 에너지([eqn: ⊿E=E_m - E_n])를 주양자수 m, n에 따라 나타낸 것이다.

[eqn: ⊿E(rmkJ/mol)]

[eqn: m] [eqn: n~]	2	3	4
1	984	㉠	㉡
2	-	182	㉢
3	-	-	64

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

		<보 기>
	ㄱ. 486 nm에 해당하는 빛의 에너지는 246 kJ/mol이다. ㄴ. ㉡-㉠=64 kJ/mol이다. ㄷ. ㉡에 해당하는 빛의 파장은 ㉢에 해당하는 빛의 파장의 5배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

05	26	2014학년도 3월 교육청 15번

그림은 수소 원자에서 일어나는 전자 전이 a～d와 가시광선 영역의 수소 원자 스펙트럼을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위([eqn: E_n])는 [eqn: - 1312 over n^2 rmkJ/mol]이다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 b에 해당한다. ㄴ. c에서 방출되는 에너지는 a보다 크다. ㄷ. d에서 방출되는 에너지는 b와 c에서 방출되는 에너지의 차이와 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③