2023학년도 수능 화학2 18번을 풀어봅시다
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이 문제는... 솔직히 말해서 화1 응시자도 풀 수 있습니다.
'A(g)의 몰 분율'을 'A의 양(mol)/전체 기체의 양(mol)'로 바꾸면 화1 수준의 문제가 됩니다.
일단 그래프 자료를 볼게요.
기체의 밀도가 9/10일 때 B의 질량은 5/2g, 기체의 밀도가 4/5일 때 B의 질량은 5g이라고 나와 있네요.
실린더 내의 기체의 질량은 일정하기 때문에, 기체의 밀도는 그냥 부피의 역수로 생각하셔도 됩니다.
즉, 기체의 밀도가 9/10, 4/5일 때 부피 비는 역수를 취해서 8:9입니다.
또한 B의 질량이 각각 5/2g, 5g이라고 했으니 (가)에서 A의 양(mol)을 k라고 하면 A, B, C의 양을 이렇게 놓을 수 있습니다.
| 부피(상댓값) | A의 양(mol) | B의 양(mol) | C의 양(mol) |
| 8 | k-n | n | 2n |
| 9 | k-2n | 2n | 4n |
여기서 비례식을 세우면...
이 나옵니다.
기체의 밀도가 6/7인 경우를 살펴봐야 하는데, 기체의 밀도가 9/10일 때의 부피를 8로 두었으니 기체의 밀도가 6/7일 때의 부피를 V라고 하면...
와 같이 나옵니다.
기체의 부피가 8(상댓값)일 땐 B가 n만큼 있고, 9일 땐 2n만큼 있죠? 42/5는 8과 9를 2:3으로 내분하니까 n과 2n을 2:3으로 내분하는 7n/5만큼 B가 있을 겁니다.
즉... ㉠의 상황은 이렇게 나옵니다.
| 부피(상댓값) | A의 양(mol) | B의 양(mol) | C의 양(mol) |
| 42/5 | 63n/5 | 7n/5 | 14n/5 |
즉, A의 몰 분율(화1 수준에서는 A의 양(mol)/전체 기체의 양(mol))은
입니다.
정답 : ②
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현장 응시 하셨군요 ㅎㅎ
1컷이 43점인 걸 보면 상당한 시간 압박을 견뎌내셨을 것 같습니다.
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그래서 나중에 다른사람들 반응 봤을때 좀 의아하긴 했었어요 어렵긴 했는데 그정도였나 같은 느낌