2020학년도 화학2 수능기출풀이 15번[3점]

출처: 한국교육과정평가원

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① 포함된 개념

증기압력

끓는점

비열

물질의 상태

상태변화

② 풀이

< 그래프 해석하기 > 

그래프 𝙸,Ⅱ,Ⅲ 모두 이산화탄소이므로 일정한 압력에서의 비열이 같다. 

그래프의 기울기를 확인하여 물질의 상태를 추론할 수 있다. 

 

1) 같은 기울기

기울기가 같을 때는 비열이 같다는 의미이므로, 물질의 상태가 같다.

 

 

   (가) Ⅰ의 기울기 = Ⅲ의 두번째 기울기

$T_1$의 상태의 경우의 수는 다음과 같다. 

$T_1$ 에서	경우 1	경우2
Ⅰ	액체	기체
Ⅲ	고체	액체

 

 

 

   (나) Ⅱ의 두번째 기울기 = Ⅲ의 첫번째 기울기

$T_{[}1]$의 상태의 경우의 수는 다음과 같다. 

$T_1$ 에서	경우 1	경우2
Ⅱ	고체	액체
Ⅲ	액체	기체

 

 

 

(가)와 (나)를 동시에 만족하는 경우는 다음과 같다. 

	$T_1$ 에서 상태	시료
Ⅰ	기체	C
Ⅱ	고체	A
Ⅲ	액체	B

 

ㄱ은 맞는 보기이다. 

 

 

< ㄴ 보기 >

$P_B$ 의 압력을 가지고 있는 시료 B에 해당하는 그래프 Ⅲ에서 확인한다. 

$T_2$ 에서 시료 B의 상태는 기체이다. 

 

끓는점은 대기압(현재 $P_B$)과 액체의 증기압이 같아지는 온도이다. 

현재 시료는 이미 끓어있는 상태이므로 액체의 증기압은 $T_2$  이전에 이미 $P_B$에 도달한 것을 알 수 있다. 

 

대기압이 $P_B$ 보다 높아 아직 끓지 않아 시료 B의 온도가 $T_2$ 에 도달했다면 증기압이 더 높았을 것이다. 

 

그러므로 ㄴ 보기는 맞는 보기이다. 

 

 

< ㄷ 보기 >

압력이 $P_C$ 인 시료는 그래프 Ⅰ이다. 

그래프 Ⅰ를 보면 이미 $T_1$ 에서 이미 끓어버려 기체상태임을 확인할 수 있다. 

따라서 끓는점이 $T_1$ 보다 낮았음을 알 수 있다. 

 

ㄷ 보기는 맞는 보기이다. 

 

 

그러므로 정답은 ⑤ ㄱ,ㄴ,ㄷ 이다.