2024년 3월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 10번 해설

핵심 개념

온도와 압력이 일정할 때 기체끼리 반응하면 반응하는 기체와 생성되는 기체의 부피 사이에 간단한 정수비가 성립하며, 이 부피비는 분자 수의 비와 같다(기체 반응 법칙).

단서 따라가기

1. A 1부피 + B 3부피 → C 2부피 (온도·압력 일정)같은 온도·압력에서 기체는 종류와 관계없이 같은 부피 속에 같은 수의 분자가 들어 있으므로 부피비 = 분자 수비 → A 1분자 + B 3분자 → C 2분자 반응의 분자 수 관계
2. A는 회색 원자 2개, B는 흰 원자 2개로 된 분자반응 전후 원자의 종류와 수는 같다 → 회색 원자 2개, 흰 원자 6개가 C 2분자로 나뉨 → C 1분자 = 회색 원자 1개 + 흰 원자 3개 C의 입자 모형
3. 반응 전 용기: A 분자 1개, B 분자 4개A 1분자는 B 3분자와 반응하여 C 2분자를 만들고, B 1분자는 반응하지 않고 남는다 ② (C 2개 + B 1개)

정답 근거

온도와 압력이 일정할 때 기체는 종류에 관계없이 같은 부피 안에 같은 개수의 분자가 들어 있으므로, 기체 반응의 부피비는 분자 수비와 같다. A : B : C = 1 : 3 : 2이므로 A 1분자와 B 3분자가 반응하여 C 2분자가 생성된다(A + 3B → 2C). A(회색 원자 2개)와 B 3분자(흰 원자 6개)의 원자가 C 2분자로 나뉘므로 C 1분자는 회색 원자 1개와 흰 원자 3개로 이루어진다. 반응 전 용기 속에 A가 1개, B가 4개 있으므로 반응 후에는 C가 2개 생기고, 반응하지 않은 B가 1개 남는다. 이와 같은 모형은 ②이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

기체의 부피비를 분자 수비로 해석하고 원자 수 보존을 함께 적용해 반응 후 용기 속 입자 모형(생성물과 남은 반응물)을 추론하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

부피비를 분자 수비로 바꾸기 → 원자 수 보존으로 생성물 분자의 구성 정하기 → 반응 전 분자 수에 맞춰 반응하는 양과 남는 양 계산 → 반응 후 모형과 원자 수까지 대조