2020 소방간부 화학개론 (6번 ~ 10번)

6. 그림은 1 wt% 포도당(C2H12O6 ) 수용액 100 g이 들어 있는 비커이다. 포도당의 분자량은 180 g/mol이고, 수용액의 밀도는 d g/mL일 때, 몰농도(M)는? (단, 온도는 일정하다.)

 

답: d / 18 

 

풀이 

1wt% 포도당 수용액 100g 

100g 속에 1g 의 포도당이 들어있다 

포도당 1g = 1/180 mol 

 

100g / dg/mL x 1L/1000mL = 1/10d L 

 

1/180 mol ÷ 1/10d L  =  d / 18  

 

 

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7. 그림은 일정한 온도에서 H2(g) 1몰과 I2(g) 1몰을 1 L의 강철 용기에 넣고 H2(g) + I2(g) ⇄ HI(g) 반응이 일어날 때, 시간에 따른 물질의 농도를 나타낸다. t초 일 때 최초로 평형에 도달하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 모든 기체는 이상기체이다.)

<보 기>

ㄱ. 구간 (가)에서 평형 상수(K)는 반응 지수(Q) 보다 크다.

ㄴ. 구간 (가)에서 반응이 진행될수록 전체 기체의 압력은 점점 증가한다.

ㄷ. 구간 (나)에서 정반응 속도와 역반응 속도는 모두 0이다.

 

답: ㄱ

 

풀이 

K = Q : 평형 

K > Q : 정반응 

K < Q : 역반응 

 

H2(g) + I2(g) ⇄ HI(g)

 

ㄱ. 구간 (가)에서는 [HI] 가 증가하는 구간이므로 평형 상수(K)는 반응 지수(Q) 보다 크다 .

ㄴ. 구간 (가)에서 정반응이 진행됨으로써 총 몰수는 적어지므로 압력은 점점 감소한다 

ㄷ. 구간 (나)에서 정반응 속도와 역반응 속도는 모두 0이 아니고 정반응속도와 역반응속도가 같다 

 

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8. 다음은 X가 Y로 되는 반응 속도 실험이다.

20초일 때, T2에서 Y의 농도는 T1에서의 몇 배인가? (단, v: 반응 속도, k : 속도 상수, [X] : X의 몰 농도)

답: 4/3배 

 

풀이

v = k[X]

20초 일때 T1에서의 X 몰농도는 2M  -> 6M 이 감소했으므로 Y농도는 12M

20초 일때 T2에서의 X 몰농도는 8M  -> 8M 이 감소했으므로 Y농도는 16M

 

즉, T2 = 4/3 T1

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9. 밀폐된 용기에서 질소(N2)와 수소(H2)로부터 암모니아 (NH3)를 생성하는 열화학 반응식이다

t℃에서 평형 상태에 도달한 후, NH3가 생성되는 몰수를 높이려고 한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 모든 기체는 이상기체이다.)

 

<보 기>

ㄱ. NH3(g)를 액화시킨다.

ㄴ. 온도를 높인다.

ㄷ. H2(g)를 첨가한다.

 

답: ㄱ, ㄷ

 

풀이 

암모니아 생성하는 열화학반응식이 발열반응이므로 생성물의 몰수를 높이고자 한다면 온도를 낮춰야 한다 .

평형상태에 있으므로 압력을 높여 정반응을 진행시키거나 반응물을 더 첨가하여 정반응을 진행시킨다 

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10. 다음 3가지 분자의 공통점으로 옳은 것만을 <보기> 에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 평면 구조이다.

ㄴ. 다중 결합이 있다.

ㄷ. 분자의 쌍극자 모멘트는 0이 아니다.

 

답: ㄷ

풀이