2016학년도 1학기 중간․기말고사 대비 문제지		중학교 3학년
과목코드	Ⅰ.전기와 자기(1회) 학교( ) 학년( ) 이름( )
05

01.그림은 설탕을 가열할 때 일어나는 설탕과 산소의 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄹ	③ ㄴ, ㄷ
④ ㄴ, ㄹ	⑤ ㄷ, ㄹ

Ⅰ. 화학 반응의 규칙과 에너지 변화

<보기>

ㄱ. 설탕과 산소의 반응은 화학 변화이다.

ㄴ. 반응 후 새로운 원자가 생성된다.

ㄷ. 설탕 분자에는 물 분자가 들어 있다.

ㄹ. 반응 후 설탕과 전혀 다른 새로운 물질이 생성
된다.

02.손등에 상처가 생겨 피가 났을 때 과산화 수소수로 소독하면 상처가 있는 부분에는 거품이 생기지만, 상처가 없는 부분에는 거품이 생기지 않는다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄹ	③ ㄴ, ㄷ
④ ㄴ, ㄹ	⑤ ㄷ, ㄹ

<보기>

ㄱ. 발생하는 거품은 수증기이다.

ㄴ. 거품이 발생하는 까닭은 화합 반응 때문이다.

ㄷ. 과산화 수소가 물과 산소로 분해된다.

ㄹ. 혈액 속의 효소가 촉매로 작용한다.

03.다음은 어떤 화학 반응을 식으로 간단히 나타낸 것이다.

이와 같은 종류의 화학 반응이 일어난 것은?
① 산화 수은을 가열한다.
② 구리를 공기 중에서 가열한다.
③ 철 가루와 황가루를 섞어 가열한다.
④ 과산화 수소에 이산화 망가니즈를 넣는다.
⑤ 황산 나트륨 수용액과 염화 바륨 수용액을 섞는다.

AB + CD → AD + CB

04.다음은 방정식을 이용하여 화학 반응식의 계수를 맞추는 방법을 나타낸 것이다.

각 단계의 내용을 옳게 나타낸 것은?
㉠      ㉡   ㉢  ㉣
①   a=c+d      3   5   4
②   b=c+d      3   4   5
③   b=c+d      5   3   4
④  2b=2c+d     3   4   5
⑤  2b=2c+d     5   3   4

프로페인(C[eqn: {} _{3}]H[eqn: {} _{8}])이 연소할 때의 화학 반응식에서 반응물질과 생성물질의 계수를 다음과 같이 각각 a, b, c, d라고 하자.

aC[eqn: {} _{3}]H[eqn: {} _{8}] + bO[eqn: {} _{2}] ➝ cCO[eqn: {} _{2}] + dH[eqn: {} _{2}]O

(가) 화학 반응이 일어날 때 반응 전후에 원자의 종류와 개수가 변하지 않으므로 다음과 같이 방정식을 세울 수 있다.
반응 전후 C 원자 수：3a=c …………… ①
반응 전후 H 원자 수：8a=2d ………… ②
반응 전후 O 원자 수：㉠(   ) ……… ③

(나) 화학 반응식에서 계수비는 분자 수의 비와 같다.
①식에서 a=1이라고 하면 c=㉡(   )
②식에서 d=㉢(   )
③식에서 b=㉣(   )

(다) 계수비가 a：b：c：d=1：㉣：㉡：㉢이므로 화학 반응식은 다음과 같다.

C[eqn: {} _{3}]H[eqn: {} _{8}] + ㉣ O[eqn: {} _{2}] ➝ ㉡ CO[eqn: {} _{2}] + ㉢ H[eqn: {} _{2}]O

05.다음은 몇 가지 반응을 화학 반응식으로 나타낸 것이다.

화학 반응식의 계수 ㉠~㉤의 합은?
① 8	② 10	③ 12
④ 14	⑤ 16

Zn + ( ㉠ )HCl → ZnCl2 + H2

C3H8 + ( ㉡ )O2 → 3CO2 + ( ㉢ )H2O

C2H5OH + 3O2 → ( ㉣ )CO2 + ( ㉤ )H2O

06.그림은 탄산 칼슘과 묽은 염산의 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

뚜껑이 없는 유리병에 묽은 염산을 넣은 비커와 탄산 칼슘을 넣고 두 물질을 반응시킬 때 반응 전후 유리병 안에 존재하는 원자의 개수를 옳게 비교한 것을 모두 고르면?(2개)
반응 전	반응 후
① 탄소 원자 수 = 탄소 원자 수
② 칼슘 원자 수 < 칼슘 원자 수
③ 산소 원자 수 > 산소 원자 수
④ 수소 원자 수 = 수소 원자 수
⑤ 염소 원자 수 > 염소 원자 수

07.오른쪽 그림과 같이 불에 타지 않는 밀폐된 상자 안에서 강철솜을 완전히 연소시켰다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?(단, 산소의 양은 강철솜이 모두 반응하기에 충분하다.)
① 생성된 물질은 강철솜과 성질이 전혀 다르다.
② 반응이 진행되면 상자 속 산소의 양이 감소한다.
③ 반응이 진행되면 상자 속 이산화 탄소의 양이 증가     한다.
④ 반응 전후 상자 전체의 질량은 변하지 않는다.
⑤ 강철솜을 가열하면 생성물의 질량은 증가하다가 일     정해진다.

08.표는 수소와 산소가 반응하여 물이 생성될 때의 질량 관계를 나타낸 것이다.

실험	반응 전 기체의 질량(g)		반응 후 남은 기체의 종류와 질량(g)
	수소	산소
1	3	16	수소, 1
2	3	28	산소, 4

수소 6 g과 산소 32 g을 완전히 반응시켜 물을 만들었을 때 반응 후 남은 기체를 모두 반응시켜 물을 만들기 위해 필요한 기체의 종류와 질량은?
① 수소, 1 g	② 수소, 2 g	③ 산소, 8 g
④ 산소, 12 g	⑤ 산소, 16 g

09.그림은 어떤 금속 가루를 2개의 도가니에 각각 1.0 g, 2.0 g씩 넣고 가열할 때 도가니 속 물질의 질량 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 금속이 산소와 결합하여 질량이 증가한다.
② 금속과 생성물의 질량비는 4：5이다.
③ 금속의 질량이 증가하면 모두 반응하는 데 걸리는
시간이 길어진다.
④ 금속의 질량에 관계없이 반응하는 금속과 산소의
질량비는 일정하다.
⑤ 금속 8 g을 가열할 때 생성되는 물질의 질량은
12 g이다.

10.다음은 산화 칼슘과 수증기를 생성하는 실험이다.

(나)에서 최대로 얻을 수 있는 수증기의 질량은?(단, 산화 칼슘을 이루는 칼슘과 산소의 질량비는 5：2이고, 수증기를 이루는 수소와 산소의 질량비는 1：8이다.)
① 8.5 g	② 10 g	③ 13.5 g
④ 15 g	⑤ 17.5 g

(가) 밀폐된 용기에 칼슘과 산소를 20 g씩 넣고      가열하여 산화 칼슘을 만들었다.

(나) (가)의 반응이 완전히 끝난 후 용기 속에 충분한 양의 수소를 더 넣고, 남아 있는 산소와 반응시켜 수증기를 만들었다.

11.세 가지 화합물 (가)~(다)는 원소 X와 Y로 이루어진 물질이다. 그림은 일정량의 화합물 (가)~(다)를 구성하는 각 원소의 질량 관계를 나타낸 것이고, 표는 각 화합물 한 분자를 구성하는 원자 수를 나타낸 것이다.

화합물 (가)~(다)의 분자식을 옳게 짝지은 것은?
(가)	(나)	(다)
① XY	XY2	X2Y
② XY	X2Y	XY2
③ X2Y	XY2	XY
④ X2Y	XY	XY2
⑤ XY2	XY	X2Y

12.그림은 일정한 온도와 압력에서 수소 기체와 산소 기체가 반응하여 수증기가 생성되는 반응을 모형으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?(2개)
① 돌턴의 원자설에 어긋나는 모형은 (가)이다.
② (나)는 기체 반응 법칙에 어긋난다.
③ 분자 개념을 도입한 모형은 (다)이다.
④ (나)는 아보가드로에 의해 제안된 모형이다.
⑤ (다)는 돌턴의 원자설과 기체 반응 법칙을 모두
만족한다.

[13~14] 그림은 일정한 온도와 압력에서 기체 A 40 mL와 기체 B 40 mL가 반응하여 기체 C가 생성되는 반응에서 시간에 따른 부피 변화를 나타낸 것이다.

13.반응하는 기체와 생성되는 기체의 부피비(A：B：C)를 옳게 나타낸 것은?
① 1：1：2	② 1：2：2	③ 2：1：2
④ 2：2：3	⑤ 3：1：2

14.기체 A의 분자식을 X2, 기체 B의 분자식을 Y2라고 할 때 기체 C의 분자식으로 적당한 것은?
① XY	② XY2	③ X2Y
④ X2Y2	⑤ X2Y3

15.그림은 수소, 산소, 이산화 탄소가 1 L 부피의 용기에 각각 들어 있는 모습이고, 표는 원자의 상대적 질량을 나타낸 것이다.

각 기체에 대한 자료를 옳게 비교한 것은?
① 원자의 총개수 ： (가)=(나)=(다)
② 산소 원자의 개수 ： (나)=(다)
③ 분자의 개수 ： (가)<(나)<(다)
④ 기체의 질량 ： (가)=(나)=(다)
⑤ 기체의 밀도 ： (가)>(나)>(다)

16.20 ℃, 1기압에서 수소 기체 200 mL에는 수소 분자 2N개가 들어 있다. 같은 온도와 압력에서 암모니아 분자 N개의 부피는?
① 50 mL	② 100 mL	③ 150 mL
④ 200 mL	⑤ 250 mL

17.그림은 일정한 온도와 압력에서 질소 기체와 수소 기체가 반응하여 암모니아 기체가 생성될 때의 부피 관계를 나타낸 것이다.

밀폐된 용기에 질소 분자 10개와 수소 분자 50개를 넣고 완전히 반응시켰을 때 반응이 끝난 후 용기 속에 들어 있는 분자의 총개수는?(단, 온도와 압력은 반응 전후 같다.)
① 10개	② 20개	③ 30개
④ 40개	⑤ 60개

18.그림은 메테인(CH[eqn: {} _{4}])의 연소에서 에너지 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

<보기>

ㄱ. CH[eqn: {} _{4}]의 연소는 발열 반응이다.

ㄴ. CH[eqn: {} _{4}]이 연소될 때 주변의 온도가 낮아진다.

ㄷ. CH[eqn: {} _{4}]의 연소는 냉각 팩에 이용할 수 있다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답과 해설

Ⅰ. 화학 반응의 규칙과 에너지 변화

01 ②  02 ⑤  03 ⑤  04 ④  05 ⑤  06 ③, ④  07 ③  08 ⑤  09 ⑤  10 ③  11 ②  12 ③, ⑤  13 ②  14 ②  15 ②   16 ②   17 ④   18 ①

01. ㄷ. 설탕과 산소를 이루는 원자의 배열이 변하여 물 분자와 이산화 탄소 분자가 생성된 것이며, 설탕 분자에 물 분자가 들어 있는 것은 아니다.

02. 상처에 과산화 수소수를 바르면 혈액 속의 카탈라아제라는 효소가 촉매 작용을 하여 과산화 수소가 물과 산소로 분해된다.

03. 두 가지 화합물이 반응하여 서로의 성분을 바꾸어 새로운 두 가지 화합물이 생성되므로 주어진 식은 복분해 반응이다.

①과 ④는 분해, ②와 ③은 화합 반응이다.

04. ㉠ 반응물에서 산소 원자의 총개수는 b×2개이고, 생성물에서 산소 원자의 총개수는 c×2+d이다.

㉡ 3a=c에서 a=1이면 c=3×1=3이다.

㉢ 8a=2d에서 a=1이므로 2d=8이다. 따라서 d는 4이다.

㉣ 2b=2c+d에서c=3, d=4이므로, 2b=2×3+4=10이다. 따라서 b=5이다.

05. Zn + 2HCl → ZnCl[eqn: {} _{2}] + H[eqn: {} _{2}]

C[eqn: {} _{3}]H[eqn: {} _{8}] + 5O[eqn: {} _{2}] → 3CO[eqn: {} _{2}] + 4H[eqn: {} _{2}]O

C[eqn: {} _{2}]H[eqn: {} _{5}]OH+ 3O[eqn: {} _{2}] → 2CO[eqn: {} _{2}] + 3H[eqn: {} _{2}]O

06. 뚜껑이 없는 유리병에서 반응시키면 발생한 이산화 탄소 기체가 공기 중으로 날아간다. 따라서 유리병에 존재하는 원자의 개수를 비교하면 반응 후 탄소 원자와 산소 원자의 개수는 감소하고, 나머지 원자는 반응 전후 개수가 같다.

07. ③ 강철솜을 가열하면 산소와 결합하여 산화 철(Ⅱ)이 생성되며, 이산화 탄소는 발생하지 않는다.

⑤ 반응하는 철과 산소의 질량비는 일정하므로 생성물의 질량은 증가하다가 철이 모두 반응한 후에는 일정해진다.

08. 질량비는 수소 : 산소=1 : 8=4 g : 32 g이므로 반응 후 수소 2g이 남는다. 수소 : 산소=1 : 8=2 g : 16 g이므로 수소 2 g을 모두 반응시키려면 산소 16 g이 필요하다.

09. 금속 1.0 g이 산소와 반응하여 생성되는 물질의 질량이 1.25 g이므로 반응한 산소의 질량은 0.25 g이며, 금속 2.0 g이 산소와 반응하여 생성되는 물질의 질량이 2.5 g이므로 반응한 산소의 질량은 0.5 g이다. 따라서 질량비는

금속 : 산소 : 생성물=4 : 1 : 5이다.

⑤ 금속 8 g은 산소 2 g과 반응하므로 생성되는 물질의 질량은 10 g이다.

10. (가)에서 질량비는 칼슘 : 산소=5 : 2=20 g : 8 g이므로 산화 칼슘 28 g이 생성되고, 산소 12 g이 남는다. (나)에서 질량비는 수소 : 산소=1 : 8=1.5 g : 12 g이므로 수소 1.5 g과 산소 12 g이 반응하여 수증기 13.5 g이 생성된다.

11. 화합물을 이루는 X와 Y의 질량비는 (가)에서 7 : 8, (나)에서 14 : 8, (다)에서 7 : 16이다. (가) 한 분자를 이루는 원자 수는 2개이므로 (가)의 분자식은 XY이며, X 원자의 상대적 질량은 7, Y 원자의 상대적 질량은 8로 볼 수 있다. 따라서 (나)의 분자식은 X[eqn: {} _{2}]Y, (다)의 분자식은 XY[eqn: {} _{2}]이다.

12. (가)는 기체 반응 법칙에 어긋나며, (나)는 돌턴의 원자설에 어긋난다. 돌턴의 원자설과 기체 반응 법칙을 모두 만족시키기 위해 아보가드로는 분자 개념을 도입하였고, 분자 모형인 (다)는 돌턴의 원자설과 기체 반응 법칙을 모두 만족하는 모형이다.

13. 반응이 시작되면 기체의 부피가 변하지만 반응이 끝나면 부피가 일정해지므로 기체 A 20 mL와 기체 B 40 mL가 반응하여 기체 C 40 mL가 생성되고, 기체 A 20 mL가 남는다. 따라서 부피비는 A : B : C=1 : 2 : 2이다.

14. 기체 사이의 반응에서 부피비는 화학 반응식의 계수비와 같으므로 이 반응의 화학 반응식은 X[eqn: {} _{2}] + 2Y[eqn: {} _{2}] → 2기체 C로 나타낼 수 있다. 따라서 기체 C 한 분자는 X 원자 1개와 Y 원자 2개로 이루어지므로 분자식은 XY[eqn: {} _{2}]가 적당하다.

15. ①, ③ 분자 수는 모두 같고, 원자의 총개수는 (가)=(나)<(다)이다.

② 각 기체의 분자 수는 같고, 산소와 이산화 탄소 한 분자에 들어 있는 산소 원자 수가 같으므로 (나)와 (다)에서 산소 원자 수는 같다.

④, ⑤ 기체의 질량은 (가)<(나)<(다) 순이고, 부피가 같을 때 질량이 클수록 밀도가 크므로 밀도도 (가)<(나)<(다) 순이다.

16. 같은 온도와 압력에서 같은 부피 속에 들어 있는 기체 분자 수는 같으므로 암모니아 기체 200 mL에는 암모니아 분자 2N개가 들어 있으며, 암모니아 분자 N개의 부피는 100 mL이다.

17. 분자 수의 비는 질소 : 수소 : 암모니아=1 : 3 : 2=10개 : 30개 : 20개이므로 암모니아 분자 20개가 생성되고, 수소 분자 20개가 남는다. 따라서 용기 속에 들어 있는 분자의 총개수는 40개이다.

18. ㄱ. 생성물의 에너지 합이 반응물의 에너지 합보다 작으므로 반응이 일어날 때 열을 방출한다. 따라서 CH[eqn: {} _{4}]의 연소는 발열 반응이다.

ㄴ. CH[eqn: {} _{4}]의 연소는 발열 반응이므로 주변의 온도가 높아진다.

ㄷ. CH[eqn: {} _{4}]의 연소는 발열 반응이므로 냉각 팩에 이용할 수 없고 난방 등에 이용할 수 있다.