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2016년07월06일 20번

[과목 구분 없음]
다음은 기체 A와 B가 반응하여 기체 C를 생성하는 화학 반응식이다.

그림은 실험 Ⅰ에서 반응 전 전체 기체의 부피를 나타낸 것이다. 표는 반응 전후의 기체에 대한 자료이며, 실험 Ⅰ과 Ⅱ에서 반응 후 기체 A는 남지 않았다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도와 압력은 20℃, 1기압으로 일정하며, 기체 1몰의 부피는 24.0 L이다. 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.) [3점]

  • ① ㄱ
  • ② ㄷ
  • ③ ㄱ, ㄴ
  • ④ ㄴ, ㄷ
  • ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)

문제 해설

- ㄱ. 실험 Ⅰ에서 기체 A와 B가 모두 반응하여 기체 C가 생성되었으므로, 기체 C의 부피는 반응 전 전체 기체의 부피와 같다. 따라서, 기체 C의 몰수는 2 mol이다. 또한, 기체 C의 몰수와 기체 C의 부피를 이용하여 기체 C의 몰당 부피를 계산하면 12.0 L/mol이 된다.
- ㄷ. 실험 Ⅱ에서는 기체 A와 B의 몰수가 각각 1 mol에서 0.5 mol로 반으로 줄어들었으므로, 기체 C의 몰수는 1 mol로 줄어들게 된다. 따라서, 기체 C의 부피는 12.0 L이 된다.
- ㄱ, ㄴ. 실험 Ⅰ에서 기체 C의 몰수가 2 mol이므로, 기체 A와 B의 몰수는 각각 1 mol이었을 것이다. 따라서, 실험 Ⅰ에서 기체 A와 B의 몰수 비율은 1:1이었을 것이다. 실험 Ⅱ에서는 기체 A와 B의 몰수가 각각 0.5 mol로 줄어들었으므로, 기체 A와 B의 몰수 비율은 여전히 1:1이다. 따라서, 실험 Ⅱ에서 기체 A와 B의 부피 비율도 1:1이 될 것이다.
- ㄴ, ㄷ. 실험 Ⅰ에서 기체 A와 B의 몰수 비율은 1:1이었으므로, 기체 A와 B의 부피 비율도 1:1이었을 것이다. 실험 Ⅱ에서는 기체 A와 B의 몰수가 각각 0.5 mol로 줄어들었으므로, 기체 A와 B의 부피 비율도 0.5:0.5, 즉 1:1이 된다.
- ㄱ, ㄴ, ㄷ. 위에서 설명한 것과 같이, 실험 Ⅰ에서 기체 A와 B의 몰수 비율은 1:1이었으므로, 기체 A와 B의 부피 비율도 1:1이었을 것이다. 실험 Ⅱ에서는 기체 A와 B의 몰수가 각각 0.5 mol로 줄어들었으므로, 기체 A와 B의 부피 비율도 1:1이 된다. 따라서, 모든 보기가 옳은 설명을 제공하므로, 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.



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