2020 소방 간부후보 화학개론 문제 정답 - 2020.1.19.

 

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 자연계열 - 선택 A - 1 / 24 【 화학개론 】 1. 그림은 92 wt% 에탄올(CHOH) 수용액 100 g이 들어 있는 알코올램프이다. 알코올램프에 들어 있는 에탄올이 완전 연소되었을 때, 생성되는 이산화탄소(CO )의 질량(g)은? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.) ① 44 ② 88 ③ 132 ④ 176 ⑤ 352 2. 그림은 강철 용기 (가)와 (나)에 각각 들어 있는 He의 압력, 온도, 부피를 나타낸다. (가) (나) 나에서 He의 밀도 가에서 He의 밀도 는? (단, He은 이상기체이다.) ①   ②   ③  ④   ⑤  3. 다음 수용액 중 대기압에서 끓는점이 가장 낮은 것은? (단, 이온 결합 화합물은 수용액에서 완전히 이온화 되고, m은 몰랄 농도(molality)이다.) ① 0.1 m KSO ② 0.1 m NaPO ③ 0.1 m CHOH ④ 0.2 m KNO ⑤ 0.2 m LiBr 4. 그림은 3가지 순물질 A∼C의 증기압 곡선이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 모두 고른 것은? ㄱ. 액체 상태에서 분자 간 인력은 A가 B보다 크다. ㄴ. 기준 끓는점(normal boiling point)은 C가 B보다 높다. ㄷ. 점 a에서 A는 2가지 상으로 공존한다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 5. 그림 (가), (나)는 순물질의 상평형 곡선이며, 각각 CO와 HO 중 하나이다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① (가)는 HO의 상평형 곡선이다. ② －60 ℃, 1 기압에서 CO는 기체이다. ③ 삼중점에서의 압력은 CO가 HO보다 높다. ④ 압력이 높아지면 HO의 어는점은 낮아진다. ⑤ (나)는 －56.6 ℃에서 압력에 상관없이 고체, 액체, 기체의 3가지 상이 평형을 이룬다. 자연계열 - 선택 A - 2 / 24 6. 그림은 1 wt% 포도당(CHO ) 수용액 100 g이 들어 있는 비커이다. 포도당의 분자량은 180 g/mol이고, 수용 액의 밀도는  g/mL일 때, 몰 농도(M)는? (단, 온도는 일정하다.) ①   ②   ③  ④   ⑤  7. 그림은 일정한 온도에서 H 1몰과 I 1몰을 1 L의 강철 용기에 넣고 H  I ⇄ HI 반응이 일어날 때, 시간에 따른 물질의 농도를 나타낸다.  초 일 때 최초로 평형에 도달하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 모두 고른 것은? (단, 모든 기체는 이상기체이다.) ㄱ. 구간 (가)에서 평형 상수( )는 반응 지수( ) 보다 크다. ㄴ. 구간 (가)에서 반응이 진행될수록 전체 기체의 압력은 점점 증가한다. ㄷ. 구간 (나)에서 정반응 속도와 역반응 속도는 모두 0이다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 8. 다음은 X가 Y로 되는 반응 속도 실험이다. ∘ 화학 반응식 : X → Y [실험 과정] (가) 강철 용기에 X를 넣고 온도 과 에서 각각 반응시킨다. (나) 10초 간격으로 X의 농도를 각각 측정한다. [측정값] 온도 X의 몰 농도(M) 0초 10초 20초 30초 40초  8 4 1  16 8 4 [실험 결과] 반응 속도   X로 표현된다. 20초일 때, 에서 Y의 농도는 에서의 몇 배인가? (단,  : 반응 속도,  : 속도 상수, X : X의 몰 농도) ①   ②   ③  ④   ⑤  9. 밀폐된 용기에서 질소(N )와 수소(H )로부터 암모니아 (NH )를 생성하는 열화학 반응식이다. N  H ⇄ NH    kJ/mol  ℃에서 평형 상태에 도달한 후, NH가 생성되는 몰 수를 높이려고 한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 모두 고른 것은? (단, 모든 기체는 이상기체이다.) ㄱ. NH를 액화시킨다. ㄴ. 온도를 높인다. ㄷ. H를 첨가한다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 자연계열 - 선택 A - 3 / 24 10. 다음 3가지 분자의 공통점으로 옳은 것만을 에서 모두 고른 것은? CHCl CHO NF ㄱ. 평면 구조이다. ㄴ. 다중 결합이 있다. ㄷ. 분자의 쌍극자 모멘트는 0이 아니다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ 11. (가)∼(다)는 3가지 물질의 구조식이다. (가) (나) (다) (가)∼(다) 중 거울상 이성질체(enantiomer)를 갖는 분자만을 모두 고른 것은? ① (가) ② (다) ③ (가), (나) ④ (나), (다) ⑤ (가), (나), (다) 12. 다음은 석회석에 포함된 탄산칼슘(CaCO )과 염산 (HCl)의 화학 반응식이다. CaCO  HCl → CaCl  HO  CO (단, , , 는 반응 계수이다.) 석회석 100 g을 충분한 양의 염산(HCl)과 모두 반응 시켰더니 0.75 몰의 CO가 생성되었다. 석회석에 포함 된 CaCO의 함량(wt%)은? (단, CaCO의 몰 질량은 100 gmol이다.) ① 20 ② 25 ③ 50 ④ 75 ⑤ 100 13. 에서 전자가 가질 수 있는 양자수 조합(, , ,  )을 모두 고른다면 그 개수는? (단,  : 주양자수(principal quantum number),  : 각운동량 양자수 (angular momentum quantum number),  : 자기 양자수(magnetic quantum number),  : 스핀 양자수(spin quantum number)) .. .. ․ ․ ․ ․ ㄱ. 3 2 2 －  ㄴ. 3 1 －1    ㄷ. 3 1 －1 －  ㄹ. 3 0 0    ① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3 ⑤ 4 14. 0.5 M 설탕(CHO ) 수용액 1 L가 있다. 이 수용 액에  g의 물질 A를 혼합한 후, 수용액의 농도는 10 wt%가 되었다. 추가한 물질 A와 그 양  (g)는? (단, 0.5 M 설탕 수용액의 밀도는 1.2 g/cm3이고, CHO의 분자량은 342 g/mol이다.) A .. ① HO 510 ② HO 1,020 ③ CHO 171 ④ CHO 342 ⑤ CHO 513 15. 300 ℃에서 A가 B로 변화하는 반응의 반응속도상수 ()는  ×  이다. A의 농도가 4.0 M에서 0.5 M로 줄어드는 데까지 걸리는 시간(s)은? (단, ln   이다.) ① 50 ② 100 ③ 200 ④ 300 ⑤ 400 자연계열 - 선택 A - 4 / 24 16. 다음은 25 ℃에서 반응하는 3가지 열화학 반응식이다. O → O ∆ °  －428 kJ O → O ∆ °  ＋496 kJ NOO→NOO ∆ °  －199 kJ 위의 자료를 이용하여 다음 반응의 표준 반응열(kJ)을 구하면? (단, ∆ ° 는 표준 반응열이다.) NOO → NO ∆ °  ? ① －267 ② －233 ③ －165 ④ －133 ⑤ ＋267 17. 다음은 4가지 화학 반응식이다. (가) NO → NO (나) AlI → AlI (다) NOHO → HNOHNO (라) PbONH → NHOPb 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① (가)에서 N의 산화수는 감소한다. ② (나)에서 I는 환원된다. ③ (다)에서 HO는 환원제이다. ④ (라)에서 PbO는 산화제이다. ⑤ (가)∼(라)는 모두 산화 환원 반응이다. 18. 다음 중 입자 수가 다른 것은? (단, 모든 기체는 이상기체이며, H, C, N, O의 원자 량은 각각 1, 12, 14, 16이다.) ① 수소(H ) 1 g 속에 들어 있는 수소 원자의 수 ② 0 ℃, 1 기압에서 22.4 L 용기 속에 들어 있는 수소 (H ) 기체의 분자 수 ③ 메테인(CH ) 8 g을 완전 연소할 때 발생하는 물 (HO) 분자의 수 ④ 물(HO) 18 g을 산소(O )와 수소(H )로 전기 분해 할 때 발생하는 수소(H ) 분자의 수 ⑤ 과산화수소(HO ) 34 g을 물(HO)과 산소(O )로 분해할 때 발생하는 산소(O ) 분자의 수 19. 25 ℃에서 아연(Zn)과 구리(Cu)를 전극으로 하는 화학 전지와 반쪽 반응의 표준 환원 전위( ° )를 나타 낸 것이다. ∙ Zn  e  → Zn  °  －0.76 V ∙ Cu  e  → Cu  °  ＋0.34 V 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 모두 고른 것은? ㄱ. Zn 전극은 산화 전극이다. ㄴ. 반응이 일어날 때, Cu 전극의 질량은 일정하다. ㄷ. 표준 전지 전위( 전지 ◦ )는 1 V보다 크다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 20. 표는 25 ℃, 1 기압에서 2가지 이상기체에 대한 자료 이다. 기체 CO O 질량(g) 1 2 부피(L)     는? (단, C, O의 원자량은 각각 12, 16이다.) ①   ②   ③   ④   ⑤  자연계열 - 선택 A - 5 / 24 21. 수소 연료 전지에서 일어나는 반응이다. 산화 전극 : H  OH   → HO  e  환원 전극 : O  HO  e  → OH    K,  기압에서 H  L가 소모되었을 때, 전체 반응에서 생성되는 HO의 질량(g)은? (단,  K,  기압에서 수소(H ) 기체 1몰의 부피는  L 이고, HO의 분자량은 18 g /mol이다.) ① 45 ② 90 ③ 120 ④ 180 ⑤ 360 22. 탄소(C)를 포함한 4가지 물질의 분자식이다. CO HCN CH CHCl 4가지 물질에 포함된 탄소(C)의 산화수를 모두 더한 값은? ① －4 ② －2 ③ 0 ④ ＋2 ⑤ ＋4 23. 다음 열화학 반응식에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, C, O의 원자량은 각각 12, 16이고, ∆ °는 25 ℃ 에서의 표준 반응열이다.) CO  O ⟶ CO, ∆ °  －283 kJ/mol ① 이 반응은 흡열 반응이다. ② 생성물보다 반응물이 더 안정하다. ③ CO의 표준 연소열은 －566 kJ /mol이다. ④ CO의 표준 생성열은 －283 kJ /mol이다. ⑤ CO 7 g이 연소할 때는 70.75 kJ의 열이 방출된다. 24. 금속 X와 Y의 단위 세포에 대한 자료이다. ∙ X와 Y의 단위 세포는 각각 (가)와 (나)이다. (가) (나) ∙ (가)에 들어 있는 입자 수는 ㄱ 이다. ∙ (나)는 ㄴ 입방 구조이다. 빈칸에 들어갈 내용으로 옳은 것은? ㄱ ㄴ ① 3 면심 ② 4 체심 ③ 4 면심 ④ 5 체심 ⑤ 5 면심 25. 그림은 콕으로 연결한 두 플라스크에 각각 질소 (N ) 기체와 산소(O ) 기체를 넣은 것이다. 일정한 온도 에서 콕을 열고 평형에 도달하였을 때, 전체 압력 (atm)은? (단, N와 O는 이상기체이고, 서로 반응하지 않는다.) ①   ②   ③   ④  ⑤ 