2015학년도 대학입학전형 모의평가 출제영역 및 채점기준

1. 출제의도 및 문제해설

2015년도 대학입학전형 모의평가에서 실시된 자연계 화학분야 시험에서는 2014년도 수시모집 서술형 평가에서 사용된 유형 및 형식을 유지하면서 문제를 출제하였다. 제시문 및 모든 문항은 고등학교 화학 I과 II 교과서 내용을 적극적으로 활용하여 교육과정과의 연관성을 강조하였다. 특히 전년과 다르게 화학 II 내용을 포함하여 고등학교 교과과정의 화학 내용을 모두 포함할 수 있도록 시도하였다. 제시문의 내용, 그림, 수식에 대한 정확한 이해와 분석을 바탕으로 문항에서 주어진 자료를 해석하고 논리적으로 추론하여 정답을 제시할 수 있는 능력을 평가하도록 하였다.

[문항 I]은 화합물의 구조와 이 화합물들의 쌍극자 모멘트를 결정할 수 있는 지를 평가하고자 하였다. 또한 이들 분자의 결합에너지와 다중 결합에 대한 이해도, 산염기 반응에 대한 이해를 평가하고자 하였다.

[문항 2]는 산의 이온화 정도 개념과 산-염기 중화반응에서 중화점의 확인 및 중화반응의 양적변화를 이해하고 있는 지 평가하고자 하였다.

[문항 3]은 기체의 부분 압력 개념, 화학반응에서 양적변화, 반응의 자발성 등을 이해하고 이를 종합하여 실제 화학반응에 활용할 수 있는지 평가하고자 하였다.

2. 종합평가 기준

문항	평가영역	평가내용	난이도	배점	출제영역
					교과목	교과서 개념
1-1	자료 해석 및 논리 추론	분자의 구조와 성질	하	6	화학 I	분자의 구조, 옥텟 규칙, 쌍극자 모멘트
1-2	자료해석 및 결과 도출	분자의 구조와 성질, 산화-환원	하	6	화학 I	분자의 구조, 산화-환원
1-3	자료 분석 및 논리 추론	결합에너지, 다중 결합	중	4	화학 I	결합에너지, 다중 결합
1-4	논리 추론	산과 염기, 아미노산	상	4	화학 I	산과 염기, 아미노산
2-1	자료 해석	산과 염기	하	2	화학 I	산과 염기의 이온화
2-2	자료 해석	중화반응	중	3	화학 I	중화점의 확인
2-3	자료해석 및 결과 도출	중화반응	상	5	화학 I	중화반응의 양적관계
3-1	자료분석 및 논리추론	물질의 상태, 반응의 자발성	중	5	화학 II	기체의 성질, 부분압력법칙, 엔트로피와 자발성
3-2	자료해석 및 결과 도출	화학의 언어, 반응의 자발성	상	5	화학 I 화학 II	화학반응식과 양적관계, 자유에너지

모범답안 및 해설

1-1>

1-2>

H2O에서 전자쌍들은 정사면체형 구조를 이룬다. 그러나 비공유 전자쌍 사이의 반발력은 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍 사이의 반발력보다 크기 때문에 H-O-H의 결합각은 109.5o보다 작은 104.5o가 된다. 따라서 가장 작은 결합각을 갖는 것은 H2O이다. CO2은 직선형 분자 구조를 가지고 있고 O-C-O의 결합각은 180o이다. 따라서 가장 큰 결합각을 갖는 것은 CO2이다.

CCl4에서 Cl이 C보다 전기 음성도가 크므로 C의 산화수는 (+4)이다. CH4에서 C의 전기 음성도가 H보다 크므로 C의 산화수는 (-4)이다.

1-3>

아래의 구조에서 C2H4는 이중 결합을 C2H2는 삼중 결합을 가지고 있으므로 C2H2에서 C와 C 사이의 결합에너지가 더 크다.

아래에 보인 구조에서 F는 C 보다 전기 음성도가 크므로 쌍극자 모멘트가 형성 되지만 서로 반대인 두 개의 쌍극자가 서로 상쇄되어 분자는 무극성 분자가 형성되어 (B) 타입 분자가 된다.

1-4>

2-1>

CH3COOH은 약산: 대부분 CH3COOH으로 존재하고 CH3COO−와 H+가 미량 존재한다.

NaOH는 강염기: 100% 해리되어 Na+와 OH−로 존재한다.

따라서 (가)는 CH3COOH 용액 (나)는 NaOH 용액이다.

2-2>

(i) 중화반응의 온도가 최고가 되는 점이 중화점이다

CH3COOH 용액은 0.1 몰이 1 L에 녹아 있고 NaOH 용액은 0.2 몰이 1 L에녹아 있으므로 (단위 부피당 NaOH의 입자수가 2배, 또는 NaOH의 농도가 CH3COOH 농도의 2배)

따라서 중화점에서 NaOH의 부피는 CH3COOH 용액 농도의 반이 필요하다.

필요한 NaOH의 농도: 0.05 L

(ii) CH3COOH + NaOH → CH3COO− + H2O

0.1 몰, 0.1 L : 6 × 1021 개

2-3>

A, X : CH3COOH

B : CH3COO−

C, Z : H+ (또는 H3O+)

D, Y : Na+

E : OH−

3-1>

이상 기체가 섞이는 과정: ΔS계 > 0

ΔH계 = 0 → ΔS주위 = 0

3-2>

2NO + O2  → 2NO2

반응 전 NO 몰 수: 4 몰 →  반응 후 NO와 NO2 몰 수: 각각 2 몰

반응 전 O2 몰 수: 1 몰 →  반응 후 O2 몰 수: 0 몰

ΔH < 0

ΔS < 0

따라서, 온도가 감소하면 ΔG (=ΔH-TΔS)가 더 큰 음수를 갖게 되어 자발성의 정도가 증가한다.