③
연소는 열을 방출하는 반응이라 ㉠은 '방출'(ㄱ 옳음), 열을 흡수하는 Ⅲ이 가설에 어긋나 ㉡은 Ⅲ(ㄴ 옳음), 방출 반응 Ⅰ·Ⅱ 두 가지가 반응물 에너지 합이 더 큼(ㄷ 틀림) → 정답 ③.
핵심 개념
화학 반응이 일어날 때 주위로 열을 방출하는 반응은 반응물의 에너지 합이 생성물보다 크고, 열을 흡수하는 반응은 반응물의 에너지 합이 생성물보다 작다.
단서 따라가기
연소 반응은 물질이 산소(O₂)와 반응하여 열을 [㉠]한다.연소는 빛과 열을 내며 타는 반응으로, 주위로 열을 방출하는 반응이다 보기 ㄱ (옳음 — ㉠ = 방출)
Ⅲ 일산화 질소의 합성 N₂ + O₂ → 2NO, 열 출입 '흡수'O₂가 반응물인데도 주위로부터 열을 흡수하므로 '모든 반응이 열을 방출한다'는 가설에 어긋난다 보기 ㄴ (옳음 — ㉡ = Ⅲ)
Ⅰ 방출, Ⅱ 방출, Ⅲ 흡수열을 방출하는 반응은 반응물의 에너지 합이 생성물의 에너지 합보다 크다 → Ⅰ, Ⅱ의 2가지 보기 ㄷ (틀림 — 가짓수는 2)
정답 근거
보기 ㄱ: 연소 반응은 물질이 산소와 반응하여 주위로 열을 방출하는 반응이므로 '방출'은 ㉠으로 적절하다. 보기 ㄴ: 일산화 질소의 합성(Ⅲ)은 O₂가 반응물이지만 반응이 일어날 때 주위로부터 열을 흡수하므로 가설에 어긋난다. 따라서 ㉡은 Ⅲ이다. ㄱ, ㄴ이 옳으므로 정답은 ③이다. (주위로 열을 방출하는 반응은 반응물의 에너지 합이 생성물의 에너지 합보다 크므로, 이에 해당하는 것은 Ⅰ, Ⅱ의 2가지이다.)
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 ㉠은 쉽게 채우지만, 결론의 '가설에 어긋나는 것'을 가설과 일치하는 반응(방출)으로 잘못 읽어 ㉡을 Ⅰ이나 Ⅱ로 생각하기 쉽다.
ㄱ은 옳지만, 열을 흡수해 가설에 어긋나는 Ⅲ이 ㉡이므로 옳은 ㄴ이 빠졌다.
②
함정 열을 방출하는 반응은 생성물이 열을 얻어 에너지가 커진다고 생각해, 반응물 에너지 합이 더 큰 것을 흡수 반응 Ⅲ 하나로 세기 쉽다.
ㄷ은 반응물의 에너지 합이 더 큰 발열 반응이 Ⅰ, Ⅱ의 2가지이므로 틀리고, 옳은 ㄱ, ㄴ이 빠졌다.
④
함정 결과표에 열을 흡수하는 Ⅲ이 있는 것을 보고, 산소와의 반응인 연소도 열을 흡수할 수 있다고 여겨 ㉠을 '흡수'로 의심하기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, 연소 반응은 열을 방출하므로 옳은 ㄱ이 빠졌고, 반응물의 에너지 합이 더 큰 것은 2가지이므로 ㄷ은 틀리다.
⑤
함정 반응물의 에너지 합과 생성물의 에너지 합 관계를 열 흡수 반응 쪽으로 거꾸로 연결해 Ⅲ 하나만 세기 쉽다.
ㄱ, ㄴ은 옳지만, 열을 방출하는 Ⅰ, Ⅱ가 반응물의 에너지 합이 생성물보다 크므로 가짓수는 2이어서 ㄷ은 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
탐구 결과표에서 가설의 반례를 찾아 결론을 판단하고, 반응의 열 출입을 반응물과 생성물의 에너지 크기 관계로 해석하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
빈칸 ㉠은 학습 내용의 개념으로 채움 → 가설과 결과표를 대조해 가설에 어긋나는 반응(반례) 찾기 → 열 출입(방출/흡수)을 반응물·생성물 에너지 크기 관계로 바꾸어 개수 세기
다음 문항 · 18번
다음은 모형을 이용하여 규산염 광물의 결합 구조를 알아보는 탐구이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기…
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