일반 화학 “2016년 2학기 기말 시험”

일반 화학 “2016년 2학기 기말 시험”

<5지 선다형: 각 문항 5점>

1. 용액과 총괄성에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

 

① 설탕물을 얼려 만든 얼음 속에 들어 있는 설탕의 농도는 용액과 같다.

② 역삼투를 일으키기 위해서는 삼투압보다 더 높은 압력을 가해야 한다.

③ 비휘발성 용질이 녹은 용액의 증기압은 항상 순수한 용매보다 낮다.

④ 삼투압은 용매 분자의 무작위한 움직임 때문에 나타난다.

⑤ 소금물 용액이 얼기 시작하면 어는점은 점점 낮아진다.

 

답 : 1

 

2. 그림은 황의 상평형 그림이다. 이 그림에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

① 1기압, 110℃에서는 단사황이 가장 안정하다.

② 고체 황도 증기압을 갖는다.

③ 압력을 높이면 고체 황의 녹는점이 증가한다.

④ 이 상평형 그림에는 삼중점이 3개 있다.

⑤ 110℃에서 단사황에 충분한 압력을 가하면 액체로 녹는다.

 

답 : 5

 

3. 화학 결합에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

 

① 결합 에너지는 F-F < Cl-Cl 이다.

② 이온결합은 모두 부분 공유결합성을 갖는다.

③ 공유결합의 결합 길이는 두 원자 간의 퍼텐셜 에너지가 0이 되는 원자 간 거리이다.

④ 두 원자의 결합의 이온결합성은 쌍극자 모멘트의 크기에 비례한다.

⑤ 이온결합의 세기는 격자 에너지로 알 수 있다.

 

답 : 3

 

4. 다음 설명 중 옳은 것은?

 

① 다이아몬드에는 π-결합만 존재한다.

② 육방 최조밀 쌓임 구조의 배위수는 8이다.

③ 물 분자 간에는 수소결합에 의한 인력만 작용한다.

④ 흑연에는 비편재화된 전자가 있기 때문에 전류가 흐른다.

⑤ 절연체에서는 채워진 MO와 빈 MO가 서로 닿아 있다.

 

답 : 4

 

5. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

 

① 원자에서 방출되는 빛이 선 스펙트럼을 보이는 것은 원자의 에너지 준위가 양자화되어 있음을 보여주는 증거이다.

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. 

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

 

답 : 2

 

6. 다음 화합물들 중에서 격자 에너지 값이 가장 작은 것은?

 

① MgCl2

② NaF

③ MgO

④ KF

⑤ CaO

 

답 : 4

 

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

 

1. 어떤 들뜬 상태에 있는 수소 원자가 있다. 이 원자로부터 전자를 떼어 내어 이온화시키는 데 필요한 빛의 최소 진동수가 2.055x10^14 Hz이었다. 이 들뜬 수소 원자에 들어 있는 전자가 차지하고 있는 궤도함수의 주양자수 n값을 구하라.

 

답 : n=4

2. 8전자 규칙의 예외인 분자들 중 중심 원자의 원자가 전자의 수가 8개 미만(짝수)인 것과 원자가 전자의 수가 8개를 초과하는 예를 하나씩 찾아 그 Lewis 구조를 답안지에 나타내시오.

답 :

미만 ( BH3, BeCl2, BF3, BeF2, BeH2, BCl3 등 )

초과 ( SF6, PCl5, PF5, PI5, SO4 등)

 

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

 

답 : Na, Al, Cl

4. NaF의 용해엔탈피 △H용해 = +1.9kJ/mol이고 수화엔탈피 △H수화 = -927kJ/mol이다. 다음 과정의 엔탈피 변화를 구하라.

 

NaF(s) → Na+(g) + F-(g)

 

답 : 928.9kJ/mol

5. 다음 결합 중에서 결합 에너지가 큰 것부터 차례로 나열하시오.

 

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

 

답 : H-F > O-H > F-Cl > Cl-O

6. 40.0℃에서 사염화탄소(CCl4)의 증기압은 213torr, 80.0℃에서는 836 torr이다. 사염화탄소의 증발엔탈피를 kJ/mol 단위로 구하라.

 

답 : 31.4kJ/mol

<주관식 문항 :  배점은 문항에 표시.>

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

 

1. (10점) 다음 자료로부터 MgF2(s)의 표준 생성 엔탈피 △Hfº를 kJ/mol 단위로 구하라.

 

F의 전자 친화도 = -328kJ/mol

Mg의 승화 엔탈피 = 150kJ/mol

F2의 결합 에너지 = 154kJ/mol

Mg의 일차 이온화 에너지 = 735kJ/mol

Mg의 이차 이온화 에너지 = 1445kJ/mol

MgF2의 격자 에너지 =-2913kJ/mol

 

답 : (150+735+1445)+(154-328*2)-2913 = -1085kJ/mol

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

(설명 없이 계산만 할 경우 맞으면 5점, 부호 틀릴시 -3점)

 

2. (10점) NaCl의 단위세포에서 Cl- 이온이 완전한 면심입방 구조를 갖는다고 가정하자. Na+ 이온과 Cl- 이온의 반지름은 각각 95.0pm와 181pm일 때, 

 

(a) 단위 세포 중의 Na+ 이온과 Cl- 이온의 수를 구하라. (5점)

 

답 : 

Na+ 모서리 = 12*1/4

       중심 = 1*1

       3+1 = 4

-2점

 

Cl- 면 = 6*1/2 = 3

     꼭지점 = 8*1/8=1

     3+1=4

-2점

 

(풀이 있어야 +1점해서 총 5점)

 

(b) NaCl 결정의 밀도를 g/mL 단위로 구하라. (5점)

 

답 : 2.894g/mL

 

 

3. (10점) 어떤 수용액의 어는점은 -2.79℃이다.

 

(a) 용질의 몰분율을 구하라.(6점)

 

답 : 0.026

((a)에 *식 안쓰면 0점)

 

(b) 25℃에서 이 용액의 증기압을 구하라.(4점)

단, 이 온도에서 물의 증기압은 23.76 torr이다.

 

답 : 23.14torr

 

4.(10점) KrF2 분자에 대하여 다음에 답하시오.

 

a. Lewis 구조를 그려라. (고립전자쌍을 모두 표시하라.) (2점)

 

답 :

 

b. a의 Lewis 구조에 각 원자의 형식 전하를 표시하라. (2점)

 

답 : Kr : 0, F : 0

 

c. F-Kr-F 결합각을 가능한 정확히 쓰시오.(4점)

 

답 : 180″

d. 분자의 극성 여부를 예측하라.(2점)

 

답 : 무극성

 

 

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