1. 다음은 탄소 동소체 X와 Y에 대한 자료이다.

1

2019학년도 7월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (화학Ⅰ)

성명			수험번호						3

제 4 교시

고 3	과학탐구 영역

(화학Ⅰ)	과학탐구 영역	고 3

32

32

화

학

Ⅰ

	○ 분리 방법 에 셀로판테이프를 붙였다가 떼는 간단한 방법을 통해 을(를) 얻을 수 있다. [eqn: rm X] [eqn: rm Y] ○ 구조 [eqn: rm X] [eqn: rm Y]

X와 Y로 가장 적절한 것은?

	[eqn: rm {under{X}}]	[eqn: rm {under{Y}}]			[eqn: rm {under{X}}]	[eqn: rm {under{Y}}]
①	흑연	다이아몬드		②	흑연	그래핀
③	그래핀	다이아몬드		④	그래핀	흑연
⑤	다이아몬드	그래핀

2. 그림은 염소(Cl[eqn: {}_{2}])와 관련된 반응 (가)와 (나)를 모식적으로 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 [eqn: rmH _{2}]는 환원제이다. ㄴ. (나)에서 [eqn: RMH _{2} O]은 산화된다. ㄷ. HClO에서 Cl의 산화수는 [eqn: -1]이다.

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

3. 다음은 산 염기 반응의 화학 반응식이다.

	(가) [eqn: rm HCOOH]([eqn: aq]) + [eqn: RMH _{2} O]([eqn: l]) → [eqn: RMHCOO ^{-}]([eqn: aq]) + [eqn: rm H _{3} O ^{+}]([eqn: aq]) (나) [eqn: RMNH _{3}](g) + [eqn: RMHNO _{3}]([eqn: aq]) → [eqn: RMNH _{4} ^{+}]([eqn: aq]) + [eqn: RMNO _{3} ^{-}]([eqn: aq]) (다) ([eqn: RM CH _{3}])[eqn: rm _2][eqn: rm NH](g) + [eqn: rmHCl]([eqn: aq]) → ([eqn: RM CH _{3}])[eqn: rm _2][eqn: rm NH _{2}^{+}]([eqn: aq]) + [eqn: rmCl ^{-}]([eqn: aq])

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 [eqn: rm HCOOH]은 아레니우스 산이다. ㄴ. (나)에서 [eqn: RMNH _{3}]는 브뢴스테드-로우리 염기이다. ㄷ. (다)에서 ([eqn: RM CH _{3}])[eqn: rm _2][eqn: rm NH]은 루이스 산이다.

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

4. 카드 (가) ~ (다)에 적힌 물질에 대한 설명으로 옳은 카드를 W ~ Z 중에서 찾아 연결하려고 한다.

(가) ~ (다)와 W ~ Z의 연결로 옳은 것은?

	(가)	(나)	(다)			(가)	(나)	(다)
①	W	Y	X		②	W	Y	Z
③	W	Z	X		④	X	Y	W
⑤	X	Z	Y

5. 다음은 [eqn: rm CO _{2}]와 [eqn: RMOF _{2}]의 분자 모형을 만드는 탐구 활동이다.

[탐구 과정]

(가) 둥근 홈이 있는 나무틀에 크기가 다른 스타이로폼 공을 넣고 열선 커터기로 자른다.

(나) 자른 큰 공의 다른 면을 자른 후 작은 공 [eqn: 2]개를 붙여서 분자 모형 A를 완성한다.

(다) (가)와 (나)의 과정을 반복하여 분자 모형 B를 완성한다.

[탐구 결과]

A	B

분자 모형 B에 해당하는 물질이 A에 해당하는 물질보다 더 큰 값을 갖는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 결합각 ㄴ. 쌍극자 모멘트 ㄷ. 공유 전자쌍 수

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

6. 다음은 어떤 화학 반응을 화학 결합 모형으로 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. 분자 모양은 정사면체형이다. ㄴ. 공유 전자쌍 수는 [eqn: 3]이다. ㄷ. 분자의 쌍극자 모멘트는 [eqn: 0]이다.

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

7. 다음은 [eqn: 0]℃, [eqn: 1] 기압에서 에타인([eqn: RMC _{2} H _{2}]) [eqn: 13] g을 완전 연소시킬 때 생성되는 이산화 탄소의 부피를 구하는 과정이다.

2

	단계 [eqn: 1] : 에타인이 완전 연소되는 반응의 화학 반응식을 완성한다. [eqn: a][eqn: RMC _{2} H _{2}](g) + [eqn: b][eqn: RMO _{2}](g) → [eqn: c][eqn: RMCO _{2}](g) + [eqn: RM2H _{2} O]([eqn: l]) ([eqn: a] ~ [eqn: c]는 반응 계수) 단계 [eqn: 2] : 에타인의 몰수를 구하기 위해서 [eqn: 13] g을 ㉠ (으)로 나눈다. 단계 [eqn: 3] : 단계 [eqn: 2]와 계수비로부터 ㉡ 을(를) 구한다. ㉡ = 에타인 [eqn: 13] g의 몰수 × [eqn: {c} over {a}] 단계 [eqn: 4] : ㉡ 을(를) 이용하여 이산화 탄소의 부피를 구한다. [eqn: 1] 몰 : [eqn: rm 22.4`] [eqn: rmL] = ㉡ : 이산화 탄소의 부피(L)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: 0]℃, [eqn: 1] 기압에서 기체 [eqn: 1] 몰의 부피는 [eqn: rm 22.4`] [eqn: rmL]이다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: a] + [eqn: b] = [eqn: c] + [eqn: 2]이다. ㄴ. ‘에타인 [eqn: 1] 몰의 질량(g)’은 ㉠으로 적절하다. ㄷ. ‘이산화 탄소의 몰수’는 ㉡으로 적절하다.

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

8. 다음은 [eqn: 2], [eqn: 3]주기 원소 A ~ C에 대한 자료이다. X, Y는 각각 원자 반지름과 이온 반지름 중 하나이다.

○ A ~ C 이온은 모두 Ne의 전자 배치를 갖는다.

○ A ~ C 이온의 전하의 절댓값

구분	A 이온	B 이온	C 이온
|이온의 전하|	[eqn: 1]	[eqn: 2]	[eqn: 3]

○ A ~ C의 원자 반지름과 이온 반지름

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A ~ C는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. X는 이온 반지름이다. ㄴ. 전기 음성도는 B > A 이다. ㄷ. C는 [eqn: 3]주기 원소이다.

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

9. 그림 (가)는 [eqn: t]℃, [eqn: 1] 기압에서 각각의 실린더에 들어 있는 [eqn: 3]가지 기체의 질량과 부피를, (나)는 (가)의 각 기체의 전체 원자 수를 상댓값으로 나타낸 것이다. [eqn: t]℃, [eqn: 1] 기압에서 기체 [eqn: 1] 몰의 부피는 [eqn: rm 28`] [eqn: rm L]이다.

(가)

(나)

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

		<보 기>
	ㄱ. 원자량은 [eqn: rm B]가 [eqn: rm A]보다 크다. ㄴ. (나)에서 전체 원자 수는 [eqn: rm AB_4]가 [eqn: rm A_2 B_ {it x}]의 [eqn: {1} over {3}]배이다. ㄷ. [eqn: {w} over {x}] = [eqn: 7 over 2]이다.

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

10. 그림은 원소 W ~ Z의 순차적 이온화 에너지 차를 나타낸 것이다. W ~ Z는 각각 Li, Be, B, C 중 하나이고, [eqn: E _{n}]은 제 [eqn: n] 이온화 에너지이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. Z는 [eqn: 1]족 원소이다. ㄴ. [eqn: E _{1}]는 W < Y 이다. ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 X > Y 이다.

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

11. 다음은 탄화수소 X, Y에 대한 자료이다.

○ X는 실험식과 분자식이 같다.

○ X와 Y는 분자 당 수소 수가 같다.

○ 같은 질량의 X, Y를 완전 연소시켰을 때 생성물의 종류와 몰수

탄화수소	생성물의 몰수(몰)
	[eqn: RMH _{2} O]	[eqn: RMCO _{2}]
X	[eqn: 2a]	[eqn: 3a]
Y	[eqn: b]	[eqn: b]

[eqn: {b} over {a}]는? (단, H, C의 원자량은 각각 [eqn: 1], [eqn: 12]이다.) [3점]

① [eqn: {7} over {6}]        ② [eqn: {8} over {5}]        ③ [eqn: {40} over {21}]        ④ [eqn: {20} over {7}]        ⑤ [eqn: {40} over {7}]

12. 그림 (가)는 기체가 실린더에 각각 들어 있는 것을, (나)는 실린더 전체에 들어 있는 양성자 수, 중성자 수, 전자 수를 상댓값으로 나타낸 것이다. X ~ Z는 각각 양성자, 중성자, 전자 중 하나이다.

화학Ⅰ

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, C의 원자 번호는 각각 [eqn: 1], [eqn: 6]이며, 온도는 일정하고, 피스톤의 마찰은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. X는 중성자이다. ㄴ. Y와 Z 사이에는 전기적 인력이 작용한다. ㄷ. [eqn: {a} over {b}] = [eqn: {33} over {50}]이다.

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

13. 다음은 원자 (가) ~ (다)의 전자 배치를 나타내기 위해 필요한 전자 배치 카드에 대한 자료이다.

○ 전자 배치 카드의 종류

[eqn: s] 오비탈 카드

[eqn: p] 오비탈 카드

○ (가) ~ (다)의 바닥 상태 전자 배치에 필요한 카드의 종류와 수

원자

전자 배치 카드의 종류와 수

(가)

	[eqn: 2]개

	[eqn: a]개

	[eqn: 2]개

(나)

	[eqn: 1]개

	[eqn: 2]개

	[eqn: b]개

(다)

	[eqn: 3]개

	[eqn: c]개

	[eqn: 4]개

[eqn: a] + [eqn: b] + [eqn: c]는?

① [eqn: 4]          ② [eqn: 5]          ③ [eqn: 6]          ④ [eqn: 7]          ⑤ [eqn: 8]

14. 표는 원소 W ~ Z로 이루어진 분자 (가)와 (나)에 대한 자료이다. W ~ Z는 각각 C, N, O, F 중 하나이고, (가)와 (나)를 구성하는 모든 원자는 옥텟 규칙을 만족한다.

분자	(가)	(나)
구조식	W-X-X-W	Y-Z-W
[eqn: {비공유``전자쌍``수} over {공유``전자쌍``수}]	[eqn: {6} over {5}]	[eqn: 2]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른  것은? (단, 구조식에서 비공유 전자쌍과 다중 결합은 표시하지 않았다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. (가)에는 [eqn: 2]중 결합이 있다. ㄴ. 결합각은 (가) > (나) 이다. ㄷ. 비공유 전자쌍 수는 (가)와 (나)가 같다.

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

15. 다음은 수소 원자의 전자 전이에 대한 탐구이다.

3

[탐구 과정 및 결과]

(가) 들뜬 상태에 있는 수소 원자의 전자가 주양자수([eqn: n]) [eqn: 4] 이하에서 전이할 때, 서로 다른 전자 전이 [eqn: a] ~ [eqn: f]에서 방출되는 에너지 크기를 구한다.

전자 전이	[eqn: a]	[eqn: b]	[eqn: c]	[eqn: d]	[eqn: e]	[eqn: f]
에너지(kJ/몰)	[eqn: E _{a}]	[eqn: E _{b}]	[eqn: E _{c}]	[eqn: E _{d}]	[eqn: E _{e}]	[eqn: E _{f}]

(나) (가)의 전자 전이 중에서 [eqn: 2]개씩 조합한다.

전자 전이 조합	[eqn: a]와 [eqn: b]	[eqn: c]와 [eqn: d]	[eqn: e]와 [eqn: f]

(다) (나)에서 조합한 전자 전이에서 방출되는 에너지의 합을 그래프로 나타낸다.

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: {15} over {16} k] kJ/몰에 해당하는 빛은 가시광선이다. ㄴ. [eqn: x] kJ/몰은 [eqn: n] = [eqn: 3] → [eqn: n] = [eqn: 2] 전자 전이에 해당한다. ㄷ. 방출되는 빛의 파장이 가장 긴 전자 전이는 ‘[eqn: e]와 [eqn: f]’에 포함된다.

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

16. 그림은 생명 현상과 관계있는 [eqn: 3]가지 물질을 주어진 기준에 따라 분류한 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. ‘확장된 옥텟 규칙을 만족하는 원자를 포함하는가?’는 A로 적절하다. ㄴ. ㉠은 DNA에서 구아닌과 수소 결합을 형성한다. ㄷ. ㉡은 NaOH([eqn: aq])에서 브뢴스테드-로우리 산으로 작용한다.

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

17. 다음은 기체 [eqn: RMA]와 [eqn: RMB]가 반응하여 기체 [eqn: RMC]를 생성하는 화학 반응식이다.

4

[eqn: RMA](g) + [eqn: 4][eqn: RMB](g) → [eqn: 2][eqn: RMC](g)

표는 실린더에 [eqn: RMA](g)와 [eqn: RMB](g)를 넣고 반응을 완결시켰을 때, 반응 전과 후의 기체에 대한 자료이다. 온도와 압력은 일정하고, [eqn: RMA](g)는 모두 반응한다.

반응 전			반응 후
[eqn: RMA](g)의 질량(g)	[eqn: RMB](g)의 질량(g)	전체 기체의 부피(L)	전체 기체의 부피(L)
[eqn: 2w]	[eqn: 23w]	[eqn: 6V]	[eqn: 4V]

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

		<보 기>
	ㄱ. 분자량 비는 A : B = [eqn: 16] : [eqn: 23] 이다. ㄴ. 생성된 C(g)의 질량은 [eqn: 15.5w] g이다. ㄷ. 실린더에 A(g) [eqn: 4w] g을 추가로 넣고 반응을 완결시키면 전체 기체의 부피는 [eqn: {10} over {3} V] L가 된다.

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

18. 다음은 금속 A ~ C의 산화 환원 반응 실험이다.

[실험 과정]

(가) A[eqn: {} ^{2+}]과 B[eqn: {}^{b+}]이 함께 들어 있는 수용액을 준비한다.

(나) (가)의 수용액에 금속 C를 넣어 반응을 완결시킨다.

(다) (나)의 수용액에 금속 A를 넣어 반응을 완결시킨다.

[실험 자료 및 결과]

○ B 이온과 C 이온의 산화수는 [eqn: 3] 이하의 자연수이다.

○ (나)와 (다)에서 넣어준 금속은 각각 모두 반응하였다.

○ 각 과정 후 수용액에 존재하는 전체 양이온 수의 비율

과정	(가)	(나)	(다)
양이온 수의 비율

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A ~ C는 임의의 원소 기호이고, 물과 음이온은 반응에 참여하지 않는다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 반응성은 A가 C보다 크다. ㄴ. [eqn: b] = [eqn: 3]이다. ㄷ. 석출된 금속의 몰수 비는 (나) : (다) = [eqn: 3] : [eqn: 4] 이다.

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

19. 다음은 탄소 수가 [eqn: 3] 이하인 탄화수소 (가) ~ (다)에 대한 자료이다.

탄화수소

(가)

(나)

(다)

H 원자 [eqn: 1]개와 결합한 C 원자 수

[eqn: 0]

[eqn: 1]

[eqn: 2]

다중 결합을 형성하는 전자쌍 수

단일 결합을 형성하는 전자쌍 수

[eqn: {1} over {2}]

[eqn: {2} over {7}]

[eqn: {1} over {3}]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가) ~ (다)에는 모두 [eqn: 2]중 결합이 있다. ㄴ. (가) ~ (다) 중 고리 모양 탄화수소는 [eqn: 1]가지이다. ㄷ. [eqn: 1] g을 완전 연소시켰을 때 생성되는 CO2의 몰수는 (가)와 (나)가 같다.

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

20. 다음은 중화 반응 실험이다.

[실험 과정]

(가) [eqn: rm NaOH(it aq)], [eqn: rm HCl(it aq)], [eqn: rm HBr(it aq)] 을 각각 준비한다.

(나) [eqn: rm NaOH(it aq)] [eqn: 10] [eqn: rm mL]에 [eqn: rm HCl(it aq)] [eqn: 3V] mL를 조금씩 첨가한다.

(다) (나) 용액에 [eqn: rm HBr(it aq)] [eqn: 4V] mL를 조금씩 첨가한다.

[실험 결과]

○ (나)에서 [eqn: rm HCl(it aq)] 부피에 따른 혼합 용액의 단위 부피당 X 이온 수

[eqn: rm HCl(it aq)]의 부피(mL)	[eqn: rm 0]	[eqn: V]	[eqn: 2V]	[eqn: 3V]
단위 부피 당 [eqn: rm X] 이온 수	[eqn: {3} over {2} n]	[eqn: {4} over {5} n]	[eqn: x]	[eqn: {6} over {25} n]

○ (다)에서 [eqn: rm HBr(it aq)] 부피에 따른 혼합 용액의 [eqn: rm Y] 이온 수

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 혼합 용액의 부피는 혼합 전 각 용액의 부피의 합과 같다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. X 이온은 OH[eqn: {}^{-}]이다. ㄴ. [eqn: V``=`10]이다. ㄷ. [eqn: {y} over {x}] = [eqn: 40]이다.

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

* 확인 사항

◦ 답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.