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한국외대아랍어공학과 [578279] · MS 2015 (수정됨) · 쪽지

2018-09-05 23:46:26
조회수 6,958
4

9월 모의고사 화2 풀이, 팁, 코멘트

게시글 주소: https://orbi.kr/00018329939

여러분들이야 뭐 시간만 충분하다면 몰라서 못 풀 문제는 없을 것 같기는 합니다마는,

호오오옥시나 제 풀이가 조금이나마 도움이 될까 해서요,

계산량이 많다면 많고 적다면 적은 것 같습니다. 시험지는 빼곡한데도 계산식 쓸 자리는 있는 느낌?

쉽진않지만 그렇다고 어렵지도 않은 시험 같네요. 대부분 다 언젠가 기출에서 본 문제들이라는 생각이 드셨...길바랍니다

옆동네 생1도 뭔가 사설에서 본 것들 같더라구요.

근데 17학년도보는거같네요. 6월에 계산난사, 9월 무난, 11월 불

올해는 저도 모릅니다

별로 할 말 없는 문제는 생략합니다.

부끄러워서 안쓰려다가, 수능도 다가오고 하니 급할 때 쓰실 수 있는 10야매풀이 하나 소개하고 갑니다. 일부러 순서도 맨 앞에 뒀구요.

이미 애용하고 계신분도 있긴 할 거라고 생각합니다. "그 선생님"께서도 알고는 있지만 부끄러워서 가르치지 않고 있을거예요>_<

보기 1번부터 5번까지 보면, 일의 자리 숫자가 모두 다릅니다.

그럼 그냥 일의 자리 숫자만 계산하면 되겠죠("그 선생님"톤으로)

532 = N2H4(l) 생성엔탈피 - 2*H2O(g) 생성엔탈피 인데, 그러면 문제에서 물어본 값이 532 + (436*2 +498 - 4*463) 겠네요.

2 + (2+8-2)=0 (십의 자리 생략) 이므로 답은 일의 자리 숫자가 0인 1번

응용해서, 일의 자리 숫자가 중복되는 보기가 있다거나, 조금 쫄리면 십의 자리수 까지만 계산하면 됩니다. 32 + (72 + 98 - 52) = 50. 그마저도 중복이 있다면 그냥 계산해야죠 뭐.

다만 단점은 식 세우다가 실수하거나 계산 도중에 실수했는데 마침 실수로 나온 값이 보기에 있다면 나락으로 떨어진다는 것.

자발과 비자발을 가르는 기준점이 dH-TdS=0이 되는 직선인 것은 아실 겁니다. 바꿔말하면 그림에서 제시된 dS=dH/T

그래프이기도 하고요. 문제는 그래프 윗부분이 자발이냐 아랫부분이 헷갈릴 수도 있다는 것인데, 어렵게 생각할 것 없고 그냥 그래프 위의 한 점 찍고 축 하나 따라서 값을 변화시켜보면 됩니다. 예를 들어, 그래프 위의 점인 원점에서부터 y축을 따라 위쪽으로 갔다고 치면, dS값을 증가시킨 것이니, TdS값이 증가하여 dH-TdS<0, 즉 dG가 음수가 됩니다. 그러므로 직선 위쪽으로는 자발, 아래쪽으로는 비자발일 것입니다. 당연히 직선 위의 점들은 dG=0일 것이구요. 아무튼 6평보다는 쉽게나왔네요

dH-dG=TdS이고, 반응에서 dS>0임을 이용하면 금방 판단할 수 있습니다. ㄷ에서, 온도가 T2에서 T1방향으로 갈 때, 양수였던 dG가 감소하니까 (온도의 높낮이와는 무관하게) 각 온도는 끓는점->T1->T2순으로 배열할 수 있을 것입니다. 이떄 TdS가 T1에서 더 크고 dS는 상수이므로, 온도는 끓는점>T1>T2 순이겠네요.

또는 dH와 dS가 모두 양수일 때는 온도가 높을수록 dG가 감소한다는 점 이용해도 쉽게 풀립니다.

8번이든 12번이든 이러한 계산없는 간단한 문제들은 쓸데없이 버벅이지 말고 각각 30초안에는 풀어내셔야 수능시험장에서 뒤에 킬러문제 풀때 심리적 안정감을 얻을 수 있을 만큼의 시간을 버실 수 있을 것 같아요.

ㄱ은 당연하고, ㄴ은 용해된 질량/부분압력 하면 금방 나올겁니다(계산 안해도, w:2w/2=1:1인데, A와 B의 부분압력비는 1:0.8이므로 다르겠네요. (근데 2w를 2로 나누어야 용해도라는 사실 까먹으신 분들은 운이 좋았다고 생각하시고 앞으로는 주의하셔야겠습니다) 문제는 ㄷ인데, 간단하게 생각하면 됩니다.

일단 (가)에서 는 P(A)/P(H2O)= 5가 맞습니다. 이때, 고정장치를 제거하면 (가) 내부 기체 압력의 합은 1기압이 됩니다. 이는, P(A)가 1보다 작아졌다는 것이고, 라울의 법칙에 따라 P(H2O)는 0.2보다 커질 것입니다. 그러므로 ㄷ은 틀렸습니다.

일부러 반응이 일차반응이라는 조건을 무시하고 풀어보겠습니다. I과 II의 반응 차수가 같다는 조건만 있으면 일차반응 조건 없어도 풀리니까요.

비가역반응일(보다는 그냥 화2시험지에서 딱 보면 반응속도 문제 같을)때, (생성물의 양)/(반응물의 양) 표에서 등비급수가 보이면, 반감기가 일정하든 일정하지 않든 어쨌든 주어졌다는 것입니다. 이 때, 용기의 부피가 변하지 않는다면 "양"으로 가능한 것들은 몰수, 질량, 부분압력, 농도 등등이 되겠네요. 어차피 분수 또는 비율일테니까요. 이 때 계차수열의 공비를 1/p라고 두면(p<1), 각 항 사이의 시간 간격동안 반응물은 p배 됩니다. 즉 해당 시간 간격은 p감기라는 것이죠. 증명은 마지막에 하겠습니다. 참고로, 17학년도 수능의 반응속도 문제처럼 생성물의 양이 주어졌을 때는, 등비급수 계차수열의 공비 p'(p'<1)가 p'감기를 나타냅니다. 어디서 봤는지 기억은 안나는데 반응물+생성물의 양 꼴로 주어져도 비슷하게 구해집니다. 글 끝에 올려드릴 P(A)/P(B)인 경우에 대한 증명 보고 비슷하게 하시면 됩니다.
이 때 "시간 간격"이 일정하면, 반감기가 일정하다는 뜻이니 1차반응이고, 시간 간격이 p의 비율로 줄어든다면 0차반응, 1/p의 비율로 증가하면 2차반응이겠네요. 조금만 생각해보시면 됩니다.

실험 1에서, 0 2 6 14 의 등비급수가 보입니다. 계차기 2 4 8, 계차의 공비는 2로 등비급수네요. 즉, 0에서 10분, 10에서 20분, 20에서 30분으로 갈 때 A의 양이 각각 절반이 됐다는 것입니다. 반감기가 일정하다는 뜻이니 일차반응이네요.

실험 II에서도 해당 반응은 일차반응일테고, 실험 1에서 얻은 수열에서 14 다음 항은 30일테니, 실험II에서 20분은 반감기가 4번 지난 시점입니다. 즉 T2에서 반감기는 5분일테고, x=6이며 T2>T1임을 쉽게 구할 수 있습니다.

실험 II에서 수열을 새로 세우면 0 6 30 126(=30+24*4)이므로 y=126입니다.

ㄷ은 그냥 1*(1/2)^2 와 4*(1/2)^4 비교하시면 됩니다.

윤도영쌤 방식대로 일단 그냥 반감기 점점 지난다고 치고 문제에서 주어진 식(P(A)/P(B))이 어떻게 변하는지 보고 문제에서 실제로 주어진 표랑 대조하셔도 됩니다. 해설강의 올라오면 확인해보시면 될 것 같네요.

밀도는 질량/부피이므로 평형 (가)에서 실린더 I안에는 기체가 총 12그램 들어있으며, 이는 초기상태의 H2O 0.5몰의 질량 = 9g보다 3g 증가했다는 소리이므로 탄소가 1/4몰 소모되엇다는 것이니 평형상수 대충 구하면 됩니다. 1/6입니다.

온도 변화 없으므로 (나)에서도 K=1/6이므로 적당히 방정식 풀면 됩니다. 기체 몰수 각각 3/4 3/4 3/4에 부피 4.5L면 Q=1/6=K니까 어예 개꿀하고 때려맞추셔도 되고요, 그림에서 CO와 H2 몰수비가 1:1이니까 Q=0되는 방향으로 싹 역반응 시켜서 H2O 1.5몰인 상태에서 시작하셔서 이차방정식 푸셔도 됩니다. "실제 평형상수 K = 부피가 1L라고 가정했을 때의 K값 * V^(기체반응물 계수합-기체생성물 계수합)" 임을 이용하셔도 좋습니다. RT를 주긴 줬는데 굳이 RT까지 줘놓고 꼴랑 H2O 부분압력이나 물어봐야하나 싶습니다. 그래도 섬세하게 ㄴ에서 C(s)를 물어볼 때 "I과 II에 들어있는 양의 합"을 물어본 거는 그래도 평가원 답네요.

물질이 다 기체고 실린더이므로 그냥 압력 평형상수 쓸겁니다. 이에 대해선 길게 설명 안하겠습니다.
Kp = Kc *(RT)^(dn)
dn은 기체의 몰수변화로, 생성물 몰수합-반응물 몰수합입니다.Kp는 압력평형상수, Kc는 농도평형상수(문제에서의 K)

(가)와 (나)에서 온도가 같으모로 Kp도 같습니다. 혼합 기체의 압력과 B의 몰분율을 이용하면 (가)와 (나)에서 (A 압력,B 압력)은 각각 (1, 1), (4, 2)입니다. A는 1이므로 dn은 1입니다. (다)에서는 (4, 1)이므로 T2에서의 Kp는 1/4입니다.

(T2에서 Kc)/(T1에서 Kc) = 1/3인데, Kc=kp/(RT)이므로, 좌변은 {(T2에서 Kp)*T1}/{(T1에서 Kp)*T2} 며 Kp를 각각 대입하고 식을 정리하면 T2=3/4T1입니다.

PV=nRT를 정리하되, x/y를 물어봤으므로 R을 생략하면 V=nT/P입니다. Kp를 썼지만 부피를 구하기 위해서는 각 상태에서 총 몰수를 구해야합니다. 역시 x/y이므로 상대값만 구해도 됩니다. 어차피 (가)~(다) 모두 초기 상태가 온도빼고는 같으므로, 그냥 (가)에서 A 몰수=B 몰수=3이라 놓으면 (다)에서 A와 B 각각의 몰수를 3+1, 3-2로 깔끔하게 놓을 수 있습니다. 이런 감각은 그냥 연습으로 얻으시면 되긴하는데 어차피 님들이 나보다 잘하잖아요.

총 몰수는 (가)에서 6, (나)에서 5이므로. nT/P의 비를 적당히 구하면 됩니다.

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의머는 안가요 · 803618 · 18/09/05 23:51 · MS 2018

이번에 10번 15번 20번 틀려서 42네요.. 20번은 시간이 없어서 못풀었고 19까지는
거의 기출이랑 비슷하다 싶어서 잘 풀었는데 실수를 너무 많이했네요..
뭔 10번이랑 15번을 틀리는지;; 이런 사소한 문제 실수안할려면 문제푸는 속도를 더 끌어올려야할까요??

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의머는 안가요 · 803618 · 18/09/05 23:59 · MS 2018

과외 쌤한테 화학 수업들으면서 자신감 엄청올랐었는데 점수가 찬물을 끼얹네요;;ㅋㅋㅋ
윤도영식대로 거의 정석으로 풀다가 이제 막 문제보는 시각(숫자에 대한 감각) 키워서
실력 오르는중이었는데 점수가;;ㅋㅋ

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한국외대아랍어공학과 · 578279 · 18/09/06 00:29 · MS 2015

글 다듬느라 답변이 늦었네요. 실수의 원인이야 사람마다 차이가 너무나도 크기때문에 다른거 뭘 하라고는 말씀 못드리겠는데, 실수 유형들 정리하셔서 수능 볼때까지 복기하시고 수능장에 정리하신 거 들고가시면 좀 낫지 않을까 싶어요.
양치기 하면 다양한 실수들 잡아내는데 도움이 약간 되긴 할겁니다.

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