1. 다음은 우주를 주제로 한 강연 내용의 일부이다.

2018학년도 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

1

	우주는 물질과 에너지를 교환할 수 있는 주위가 없기 때문에 (가) 입니다. 팽창하는 우주에서는 물질이 공간을 차지할 수 있는 경우의 수가 늘어나기 때문에 전체 엔트로피는 항상 (나) 합니다.

(가)와 (나)로 가장 적절한 것은?

	(가)	(나)			(가)	(나)
①	고립계	감소		②	고립계	증가
③	닫힌계	감소		④	닫힌계	증가
⑤	열린계	감소

2. 다음은 물의 특성과 관련된 실험에 대한 대화이다.

	학 생 : 종이를 접어서 물 위에 띄웠더니 서서히 펴졌어요. 선생님 : 종이를 이루는 섬유의 미세한 틈을 따라 물이 올라가며 종이꽃이 천천히 펴지는 거란다. 미세한 틈을 따라 이동하는 물의 특성 때문이지. 학 생 : 물의 ㉠ 과 관련된 실험이군요. 붓 끝을 먹물에 담그면 먹물이 붓을 따라 올라가는 것과 같은 원리네요.

㉠으로 가장 적절한 것은?

① 비열	② 기화열	③ 끓는점

④ 증기 압력	⑤ 모세관 현상

3. 다음은 고무줄을 잡아당기는 과정에 대한 설명이다.

	○ 고무줄을 두 손으로 재빨리 잡아당겨 입술 아래에 대어보면 따뜻하다. ○ 평상시 고무줄의 분자 배열은 무질서한 상태이지만, 고무줄을 잡아당기면 분자들이 이전보다 규칙적으로 배열된다.

이 과정의 엔탈피 변화([eqn: DELTA H])와 엔트로피 변화([eqn: DELTA S])의 부호 또는 값으로 옳은 것은?

	[eqn: DELTA H]	[eqn: DELTA S]			[eqn: DELTA H]	[eqn: DELTA S]
①	+	+		②	+	-
③	-	[eqn: 0]		④	-	-
⑤	-	+

4. 다음은 화학 평형의 이동에 관한 탐구 활동이다.

	[화학 반응식] [eqn: rm NaCl( it s)``+`` rm H _{2} O( it l)```` EXARROW][eqn: ```` rm Na ^{+} ( it aq)``+`` rm Cl ^{-} ( it aq)] [eqn: rm HCl(itaq)``+``rmH _{2} O(itl)```` ->][eqn: ````rmH _{3} O ^{+} (itaq)``+``rmCl ^{-} (itaq)] [탐구 과정 및 결과] (가) 온도 [eqn: T] 에서 물 [eqn: 50 rm `g]에 [eqn: rmNaCl (it s)] [eqn: 18`rm g]을 모두 녹여 포화 수용액을 만들었다. (나) (가)에 진한 [eqn: rmHCl(itaq)]을 한 방울 넣었더니 [eqn: rm NaCl(its)]이 석출되었다. [결론] ○ 화학 평형 상태에 있는 화학 반응에서 ㉠ 역반응이 우세한 반응이 일어난다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용액의 온도는 일정하다.)

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 만든 [eqn: rmNaCl(itaq)]의 퍼센트 농도는 [eqn: 36`%]이다. ㄴ. [eqn: rm Na ^{+} (itaq)]의 몰농도는 (가)에서가 (나)에서보다 크다. ㄷ. ‘생성물의 농도를 증가시키면’은 ㉠으로 적절하다.

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

5. 다음은 어떤 학생이 금속 결정에서 단위 세포를 찾는 탐구 활동이다.

(가) 같은 크기의 구를 이용해 모양  Ⅰ과 Ⅱ를 만든 후, 쌓는 방법을 달리하여 결정 구조 A와 B를 만든다.

(나) 한 변의 길이가 각각 [eqn: a]와 [eqn: b]인 정육면체의 단위 세포를 찾는다.

결정 구조	사용한 구의 수	쌓는 순서	모형
A	12	Ⅰ-Ⅰ-Ⅰ
B	14	㉠

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

		<보 기>
	ㄱ. ㉠은 Ⅱ-Ⅰ-Ⅱ이다. ㄴ. B의 단위 세포 내에 포함된 구는 [eqn: 4]개이다. ㄷ. A의 단위 세포를 갖는 금속 결정에서 한 개의 원자에 가장 인접한 원자의 수는 [eqn: 6]이다.

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

6. 그림은 [eqn: 3]가지 물질 [eqn: rmC _{2} H _{6}], [eqn: rmCH _{3} F], [eqn: rmCH _{3} NH _{2}]에 대한 자료를 나타낸 것이다. X, Y는 각각 기준 끓는점, 쌍극자 모멘트 중 하나이다.

2

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. X는 기준 끓는점이다. ㄴ. Y의 값은 [eqn: rmC _{2} H _{6}]이 [eqn: rmCH _{3} F]보다 크다. ㄷ. 액체 상태에서 수소 결합을 하는 물질은 [eqn: 2]가지이다.

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

7. 다음은 A와 B가 반응하여 C를 생성하는 화학 반응식과, 온도 [eqn: T] 에서 농도로 정의되는 평형 상수([eqn: K] )이다.

[eqn: rm`A](g) + [eqn: b`rm`B](g) [eqn: ⇄] [eqn: rm`2`C](g)    [eqn: K`]  ([eqn: b]는 반응 계수)

그림은 [eqn: 1`rmL]의 강철 용기에 기체 [eqn: rm A], [eqn: rm B]를 넣은 초기 상태와 반응이 일어나 도달한 평형 상태에 존재하는 입자를 모형으로 나타낸 것이다. [eqn: 1]개의 , ,  는 각각 기체 분자 [eqn: 0.1]몰에 해당한다.

[eqn: {K} over {b}]는? (단, 온도는 [eqn: T] 로 일정하고, , , 는 [eqn: rmA]~[eqn: rm C] 중 하나이다.)

① [eqn: 2]        ② [eqn: 4]        ③ [eqn: 10]        ④ [eqn: 20]        ⑤ [eqn: 40]

8. 그림 (가)는 일정한 온도에서 물이 들어 있는 실린더에 [eqn: rmX](g)를 넣은 후 평형에 도달한 상태를, (나)는 (가)의 온도를 높인 후 새로운 평형에 도달한 상태를 나타낸 것이다. [eqn: rmX]는 헨리 법칙을 따른다.

(가)에서 (나)로 되는 과정에서 값이 증가하는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 기체의 용해와 온도에 의한 물의 부피 변화, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm X](g)의 분자 수 ㄴ. [eqn: rm H _{2} O]의 증발 속도 ㄷ. [eqn: rm X](g)의 부분 압력

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

9. 그림은 [eqn: rm X(its)]를 녹인 수용액 (가)와 (나)에 대한 자료를 나타낸 것이다.

(가)와 (나)를 혼합한 수용액의 몰랄 농도([eqn: m])는? [3점]

① [eqn: 9 over8]       ② [eqn: 5over4]       ③ [eqn: 11 over8]       ④ [eqn: 3over2]       ⑤ [eqn: 13over8]

10. 다음은 [eqn: 25℃], [eqn: 1] 기압의 닫힌계에서 일어나는 [eqn: 3]가지 반응을 기준 (가), (나)에 따라 분류하는 벤 다이어그램이다.

열화학

반응식

○	[eqn: rm4Fe(its)``+rm`` 3O _{2}](g)[eqn: rm ``->` `2Fe _{2} O _{3} (its)]	[eqn: DELTA H`<`0]
○	[eqn: rm 2HgO(it s)`` ->` `][eqn: rm 2Hg(itl)``+``rm O _{2}](g)	[eqn: DELTA H`>`0]
○	[eqn: rm 3O _{2}](g)[eqn: rm ``-> ``2O _{3}](g)	[eqn: DELTA H`>`0]

[분류 기준]

(가) [eqn: DELTA S _{계} `<`0] 이다.

(나) [eqn: DELTA S _{주위}` <`0] 이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. Ⅰ 영역에 속하는 반응은 [eqn: 1]가지이다. ㄴ. Ⅱ 영역에 속하는 반응은 모든 온도에서 비자발적이다. ㄷ. Ⅲ 영역에 속하는 반응은 [eqn: □ DELTA S _{계} □`>`□ DELTA S _{주위} □]일 때 자발적이다.

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

11. 다음은 A가 B를 생성하는 화학 반응식과, 온도 [eqn: T] 에서 농도로 정의되는 평형 상수([eqn: K] )이다.

[eqn: rm`A](g) [eqn: ⇄] [eqn: rm B](g)    [eqn: K`=3]

강철 용기에서 이 반응이 진행될 때, 그림 (가)는 B의 몰분율에 따른 자유 에너지([eqn: G] )를, (나)는 A와 B의 초기 농도 [eqn: rm [A] _{0}], [eqn: rm [B] _{0}]를 각각 달리한 초기 상태 ㉠ ~ ㉢을 점으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도는 [eqn: T] 로 일정하다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: chi_{rmB}]는 [eqn: {3} over {4}]이다. ㄴ. 반응 지수([eqn: Q])는 ㉠이 ㉢보다 크다. ㄷ. ㉡에서 정반응의 자유 에너지 변화([eqn: DELTA G] )는 [eqn: 0]보다 크다.

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

12. 그림은 [eqn: 25℃], [eqn: 1]기압에서 황([eqn: rm S])과 관련된 3가지 반응과 이 반응의 엔탈피 변화([eqn: DELTA H])를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: 25℃]에서 사방황은 [eqn: rmS]의 동소체 중 가장 안정하고, 황 산화물은 모두 기체이다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: DELTA H _{1} `= {1} over {2} `(` DELTA H _{3} - DELTA H _{2} )`]이다. ㄴ. (가)와 [eqn: rm O _{2} it](g)가 반응하여 [eqn: rm SO _{3}](g)가 될 때 열을 흡수한다. ㄷ. [eqn: rm 2S(it s,`사방황)`][eqn: +rm`3O _{2}](g)[eqn: ``->`` rm2SO _{3}`](g)에서 결합 에너지 총합은 반응물이 생성물보다 크다.

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

13. 그림 (가)는 [eqn: 25℃]에서 [eqn: 2]가지 금속과 그 금속의 [eqn: 1rm M] 질산 염 수용액을 사용하여 구성한 화학 전지 Ⅰ과 Ⅱ를, (나)는 화학 전지 Ⅰ과 Ⅱ에 관련된 금속의 표준 환원 전위([eqn: E^``°])와 반쪽 반응을 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. 표준 전지 전위([eqn: E`^`°_전지])는 Ⅰ이 Ⅱ보다 크다. ㄴ. [eqn: rm Pb]과 [eqn: rm B]로 전지를 구성하면 [eqn: rm B] 전극의 질량은 증가한다. ㄷ. [eqn: 25℃]에서 [eqn: rm 2A^+ ( itaq) `+` rm B (it s)][eqn: `->` rm 2A(it s)` +` rm B^2+ (itaq)] 반응의 표준 전지 전위([eqn: E`^`° _전지])는 [eqn: (1.60-a) rm V]이다.

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

14. 그림 (가)는 [eqn: 1]기압에서 온도를 각각 [eqn: T _{1} ,``T _{2}]로 유지하여 충분한 시간이 지난 후 물질의 상태를, (나)는 물의 상평형 그림의 일부를 나타낸 것이다.

3

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: DELTA H _{융해}], [eqn: DELTA S _{융해}]는 각각 얼음의 융해 반응의 엔탈피 변화, 엔트로피 변화이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: T _{1}], [eqn: 1]기압에서 [eqn: rm H _{2} O (its)] → [eqn: rm `H _{2} O(itl)]의 자유 에너지 변화([eqn: DELTA G])는 [eqn: 0]보다 작다. ㄴ. [eqn: T _{2} DELTA S _{융해} ``=`` DELTA H _{융해}] 이다. ㄷ. A 상태의 물이 B 상태로 변할 때 계의 엔트로피는 증가한다.			ㅂ

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

15. 그림은 [eqn: 25℃]에서 진공 상태의 세 용기에 수용액 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm C]를 순서 없이 각각 넣은 후 충분한 시간이 지난 후의 모습을 나타낸 것이고, 표는 용매의 질량이 [eqn: 100rm `g]으로 같은 수용액 [eqn: rm A] ~ [eqn: rm C]에 대한 자료이다. [eqn: rm `X]의 분자량은 [eqn: rm Y]의 [eqn: 3]배이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용질은 비휘발성, 비전해질이며 수용액은 라울 법칙을 따르고, [eqn: rm X]와 [eqn: rm Y]는 서로 반응하지 않는다.)

		<보 기>
	ㄱ. (가)에는 [eqn: rm B]가 들어 있다. ㄴ. [eqn: rm A] ~ [eqn: rm C] 중 용매의 몰분율은 [eqn: rm C]가 가장 크다. ㄷ. (나)에 물 [eqn: 50 rm` g]과 [eqn: rm Y] [eqn: 1rm` g]을 첨가하면 [eqn: h_1]은 증가한다.

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

16. 다음은 [eqn: 25℃]에서 몰농도가 [eqn: a`]로 같은 약산 수용액 (가), (나)에 대한 자료의 일부이다.

구분	수용액	[eqn: K _a]	이온화도	부피([eqn: rm mL])	[eqn: rm pH]
(가)	[eqn: rm HA(it aq)]		[eqn: 0.01]		[eqn: 3]
(나)	[eqn: rm HB(it aq)]	[eqn: 8 times 10^-5]		[eqn: V]

(나)에 [eqn: 0.05rm `M] [eqn: rm NaOH(it aq)] [eqn: {3} over {2} V``rm mL]를 혼합한 수용액에서 [eqn: LEFT [rm H_3 O ^+ RIGHT ]]를 [eqn: b]라 할 때, [eqn: b over a]는? (단, 수용액의 온도는 [eqn: 25℃]로 일정하다.) [3점]

① [eqn: 4 over3 times 10^-4]	② [eqn: 8 over3 times 10^-4]           ③ [eqn: 10 over3 times 10^-4]

④ [eqn: 4 times 10^-4]	⑤ [eqn: 8 times 10^-4]

17. 다음은 [eqn: 25℃]에서 불순물 [eqn: rm X], [eqn: rm Y]가 포함된 구리에서 순수한 구리를 얻는 전기 분해 장치와 이와 관련된 반쪽 반응의 표준 환원 전위([eqn: E ^{`} °])이다.

4

	○ [eqn: rm Cu^2+ (it aq) ``+`` 2rm e ^-][eqn: ``->``rm Cu(it s)] [eqn: E`°`=`+0.34 `rm V] ○ [eqn: rm X^ + (it aq)`` +``rm e^-][eqn: ``->`` rmX(it s)] [eqn: E`°`=`x` rm V]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm X]와 [eqn: rm Y]는 임의의 원소 기호이고, 물과 음이온은 반응에 참여하지 않는다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: x] > [eqn: 0.34] 이다. ㄴ. [eqn: 25℃]에서 [eqn: rm Cu^2+ ( itaq)`` +`` rm Y(it s)][eqn: ``->`` rm Cu(it s)`` + ``rm Y^2+ (itaq)] 반응의 자유 에너지 변화([eqn: DELTA G`°])는 [eqn: 0]보다 크다. ㄷ. [eqn: 1F] 의 전하량을 흘려주면 (-)극에서 [eqn: 1]몰의 구리가 석출된다.

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

18. 다음은 일정한 온도에서 기체의 성질을 알아보기 위한 실험이다.

	[화학 반응식] [eqn: 2rmX](g) + [eqn: rmY](g) → [eqn: 2rmZ](g) [실험 과정] 그림과 같이 콕으로 연결된 장치에 기체 [eqn: rmX]와 [eqn: rmY]를 각각 넣는다. 콕 a, b를 동시에 열었다 닫은 후 용기 B의 압력을 측정한다. 용기 A에는 [eqn: rmX](g)만, 용기 B에는 [eqn: rmY](g)만 존재한다. 고정 장치를 제거한 뒤 실린더에서 한 기체가 모두 소모될 때까지 반응시킨 후 [eqn: rmZ](g)의 부분 압력을 측정한다. 두 콕을 모두 열어 반응을 완결시킨 후 [eqn: rmZ](g)의 부분 압력을 측정한다. [실험 결과] ○ (나)에서 용기 B의 압력은 [eqn: 1.76]기압이다. ○ 실린더에서 [eqn: rmZ]의 부분 압력 비는 (다) : (라) = [eqn: 1`:`10] 이다.

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

[3점]

		<보 기>
	ㄱ. (나)에서 용기 A의 압력은 [eqn: 1.76]기압보다 작다. ㄴ. (다)에서 반응 후 실린더에는 [eqn: rmY]가 존재한다. ㄷ. 실린더의 부피 비는 (다) : (라) = [eqn: 1`:`6] 이다.

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

19. 다음은 A와 B가 반응하여 C를 생성하는 열화학 반응식과, 농도로 정의되는 평형 상수([eqn: K] )이다.

[eqn: rm`A](g) + [eqn: rm `B](g) [eqn: ⇄] [eqn: rm `C](g)   [eqn: DELTA H],  [eqn: K]

표는 [eqn: T``rmK]에서 압력이 일정하게 유지되는 실린더에 기체 [eqn: rm A], [eqn: rmB]를 넣어 도달한 평형 (가)와, 온도를 [eqn: 2T`` rm K]로 높여 새롭게 도달한 평형 (나)에 존재하는 물질의 몰수 비율을 나타낸 것이다.

평형	(가)	(나)
절대 온도([eqn: rmK])	[eqn: T]	[eqn: 2T`` rm]
몰수 비율

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 실린더에서 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. ㉠에 해당하는 물질은 [eqn: rmC]이다. ㄴ. [eqn: DELTA H] < [eqn: 0] 이다. ㄷ. 평형 상수([eqn: K] )는 (가)에서가 (나)에서의 [eqn: {8} over {3}]배이다.

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

20. 그림은 [eqn: 25℃]에서 [eqn: x rm `M] [eqn: rm NaA(it aq)]과 [eqn: 10x rm` M] [eqn: rm HB(it aq)]을 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: x]는 [eqn: 0.1]이다. ㄴ. [eqn: x rm` M`] [eqn: rm NaB(it aq)]의 [eqn: {LEFT [ rm OH ^- RIGHT ] } over { LEFT [ rm H_3 O ^+ RIGHT ] }] = [eqn: 1 TIMES 10 ^{5}]이다. ㄷ. 반응 [eqn: rm HA(it aq)` +` rm B^- (ita q) ```][eqn: ⇄ ```rm HB(it aq)` +` rm A^- (itaq)]의 평형 상수([eqn: K] )는 [eqn: 10]이다.

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.