화학 1 “2016년 1학기 기말 시험”

화학 1 “2016년 1학기 기말 시험”

<5지 선다형 : 각 문항 5점>

 

1. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

① 엔탈피가 감소하는 반응은 발열반응이다.

② 엔탈피는 상태 성질이면서 크기 성질이다.

③ 일정한 압력하에서 기체계가 팽창하면 w>0이다.

④ Hess의 법칙을 이용하면 일어나지 않는 반응의 반응 엔탈피를 구할 수 있다.

⑤ 표준 생성 엔탈피는 표준 상태에서 화합물을 구성하는 원소들로부터 그 화합물 1mol이 생성되는 과정의 엔탈피 변화이다.

 

답 : 3

 

2. 다음 화학종 중 등전자 이온이 아닌 하나는?

① Ca2+

② Cl-

③ K+

④ O2-

⑤ 없음

 

답 : 4

 

3. 화학 결합에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

① 결합 에너지는 F-F < Cl-Cl 이다.

② 공유결합은 모두 부분 이온결합성을 갖는다.

③ 공유결합의 결합 길이는 두 원자 간의 퍼텐셜 에너지가 최소인 원자간거리이다.

④ 두 원자의 결합의 이온결합성은 쌍극자 모멘트의 크기에 비례한다.

⑤ 이온결합의 세기는 격자 에너지로 알 수 있다.

 

답 : 2

 

4. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

① N2 분자에서 N 원자는 sp 혼성 궤도함수를 갖는다.

② 전자가 발견될 확률이 최대인 거리는 2s 궤도함수가 2p보다 더 작다.

③ 각운동량 양자수가 l인 부껍질에 채워질 수 있는 최대 전자수는 2(2l+1)개이다.

④ 2s 궤도함수에 전자가 1개 채워지면 이 전자는 마디면으로 분리된 궤도함수의 안과 바깥 영역에 동시에 존재한다.

⑤다전자 원자에서 같은 껍질에 속하는 부껍질의 에너지가 서로 다른 것은 각 부껍질의 원자궤도함수의 침투 효과 차이 때문이다.

 

답 : 2

 

5. 다음 설명 중 옳은 것은?

① 3p 궤도함수는 마디가 1개이다.

② n=2인 껍질 속에는 l 값이 0인 궤도함수가 없다.

③ de Broglie의 이론은 광자가 정지 질량을 가짐을 암시한다.

④ 다전자 원자에서 같은 껍질에 속한 궤도함수 중 l 값이 클수록 에너지가 더 높다

⑤ 흑체에서 방출되는 빛이 연속 스펙트럼을 보이는 것은 원자의 에너지 준위가 양자화되어 있음을 보여주는 증거이다

 

답 : 4

 

6. 사이안산 이온의 가능한 Lewis 구조 중 가장 안정할 것으로 예상되는 것은 어느 것인가? (편의상 고립전자쌍은 생략하였음.)

① N=C=O-

② N≡C-O-

③ N-C≡O-

④ C-N≡O-

⑤ C=N=O-

 

답 : 2

 

 

<단답형 문항 : 각 5점> : 단답형 문제는 풀이 과정이 없이 최종 답만을 답안지의 해당 란에 쓰세요.

 

1. 다음 결합 중에서 결합 에너지가 작은 것부터 차례로 나열하시오.

 

H-F, Cl-O, F-Cl, O-H

 

답 : Cl-O < F-Cl < O-H < H-F

 

2. 풍선에 He 기체를 넣어 부피가 5.00L가 되게 하였다. 외부 압력이 1.50 atm으로 일정하였다고 가정하고 이 과정의 w를 J 단위로 구하라. 단, 계를 풍선 속의 기체로 정의한다.

 

답 : -759.75J

 

 3. 3주기의 주족 원소 중 바닥 상태에서 짝을 이루지 않은 전자가 1개인 원소를 모두 찾아 원소 기호를 쓰시오.

 

답 : Na, Al, Cl

 

4. 8전자 규칙의 예외인 분자들 중 중심 원자의 원자가 전자의 수가 8개 미만(짝수)인 것과 원자가 전자의 수가 홀수인 것의 예를 하나씩 찾아 그 Lewis 구조를 답안지에 나타내시오.

 

답 : 짝수 : BH3, 홀수 : NO

 

5. 어떤 들뜬 상태에 있는 수소 원자가 있다. 이 원자로부터 전자를 떼어 내어 이온화시키는 데 필요한 빛의 최대 파장이 1460nm이었다. 들뜬 수소 원자에 들어 있는 전자가 차지하고 있는 궤도함수의 주양자수 n값을 구하라.

 

답 : n=4

 

6. 납(Pb)의 바닥상태 전자배치를 써라.

 

답 : [Xe]6s24f145d106p2

<주관식 문항 : 각 10점>

주의 : 주관식 문제는 풀이 과정이 없으면 부정행위로 간주하여 0점 처리합니다. 답안지 칸이 부족하면 답안지 뒷면을 이용하세요.

 

1. 다음 자료로부터 MgF2(s)의 표준생성 엔탈피 ΔHf˚를 kJ/mol 단위로 구하라.(10점)

 

F의 전자 친화도 = -328kJ/mol

Na의 승화 엔탈피 = 161kJ/mol

F2의 결합 에너지 = 154kJ/mol

Mg의 일차 이온화 에너지 = 735kJ/mol

Na의 이차 이온화 에너지 = 1445kJ/mol

NaF2의 격자 에너지 = -2913kJ/mol

 

 

답 :

(150+735+1445)+(154-328*2)-2913 = -1085

 

 

2. 다음 반응은 질산 제조의 첫 단계이다.

a. 반응식의 균형을 맞추어라. (5점)

 

답 :

 

b. 이 반응의 표준 엔탈피 변화를 구하라. (5점)

 

답 :

= (4x34+6(-286))-(4x(-46)+7x10)

= -1580+184

= -1396kJ/mol

 

 

3. (10점) NO+ 이온에 대하여 분자궤도함수 모형을 적용하여

 

a. MO 그림을 그리고 원자가 전자의 전자 배치를 표시하시오.(4점)

 

답 :

b. 결합 차수를 구하라.(3점)

 

답 : 3

 

c. 자기성을 예측하라.(3점)

 

답 : 반자기성

 

 

4 KrF2 분자에 대하여 다음에 답하시오.(10점)

 

a. Lewis 구조를 그려라.(고립전자쌍을 모두 표시하라.)

 

답 :

b. a의 Lewis 구조에 각 원자의 형식 전하를 표시하라.

 

답 : Kr : 0, F : 0

 

c. 각 원자의 혼성궤도를 말하라.

 

답 : Kr : sp3d or dsp3

      F : sp3

 

d. F-Kr-F 결합각을 가능한 정확히 쓰시오.

 

답 : 180˚

 

e. 분자의 극성 여부를 예측하라.

 

답 : 무극성

 

 

* 주의 : 이 문제는 단계적으로 푸는 문제이므로 a의 답이 틀리면 뒷 문제의 답이 정답이라도 0점으로 채점합니다.