17학년도 수능 화학2 17번 풀이
I에서 10분과 20분일때 전체 기체의 몰수가 같으므로 반응이 완결되어 더이상 진행되지 않음을 알 수 있습니다.
즉 A와 B중 하나가 모두 소모된 상태임을 알 수 있고, B가 모두 소모된 경우 B가 C로 모두 바뀌어 전체 기체의 몰수가 2×16=32보다 크거나 같아야 하므로, B가 아닌 A가 모두 소모되었음을 알 수 있습니다. 이를 이용하면 a=2입니다.
II에서 전체 반응식을 모두 작성할 수 있습니다. 이때 B가 8-4-2로 감소하므로 이 반응은 B에 대해서만 1차 반응이고, A에 대해서는 0차입니다.
이에 따라 반응 속도식은 v=k[B]이고 세 실험에서 부피는 일정하므로 초기 반응 속도는 B의 초기 몰수에 비례합니다. 따라서 ㄱ은 옳습니다.
II에서 전체 기체의 몰수는 32-28-26로 감소하므로, III에서 전체 기체의 몰수는 24-20-18로 감소합니다. 따라서 x=18이고, a=2이므로 ㄴ은 옳지 않습니다.
반응 시간이 20분일 때, I에서는 0/8/16이므로 C의 몰 분율은 2/3이고 III에서는 4/2/12이므로 C의 몰 분율은 2/3입니다. 따라서 ㄷ은 옳습니다.
I에서 한계반응물을 특정해서 a를 구해야 논리적 비약이 없습니다. II에서 4-2로 전체 기체가 감소하여 a와 1차 반응임을 구하는 것은 논리적 비약이 있습니다. 물론 시험장에서는 그게 직관적으로 빠른 풀이이긴 하죵..
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오....현장에서 풀 때 정신 없이 줄어든 비율만 보고 a=1일 수 없고 64/(a+1)에서, 64/(a+1)=24는 a가 자연수가 아니므로 특정 반응물이 한계반응물이니 a=2일 거라 생각했는데 이런 풀이도 가능하네요.