가는 길이 달라도 내놓는 양은 같을까

화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
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안내 — 어떤 물질 ●가 물질 ▲로 바뀔 때, 갈 수 있는 길이 여럿입니다. 각 구간에서 바깥으로 내놓는 에너지의 양(단위 kJ)이 아래에 주어져 있습니다. · 곧장 ●→▲: 393.5 내놓음 · 중간 ■를 거치는 길: ●→■ 구간 110.5 내놓음, 이어 ■→▲ 구간 283.0 내놓음.  예제: 곧장 가는 길 vs 중간을 거쳐 가는 길 (비교용: 중간에서 멈추는 길)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 곧장 ●에서 ▲로 갈 때 내놓는 양 393.5를 [칸 A]에 그대로 적으세요.
  2. 중간 ■를 거치는 길의 첫 구간(●→■)에서 내놓는 양 110.5를 [칸 B]에 적으세요.
  3. 이어지는 둘째 구간(■→▲)에서 내놓는 양 283.0을 [칸 C]에 적으세요.
  4. [칸 B]와 [칸 C]를 더한 값을 계산해 [칸 D]에 적으세요.
  5. [칸 A]와 [칸 D]를 나란히 놓고, 같으면 =, 다르면 ≠ 를 [칸 E]에 적으세요.
  6. 중간 ■에서 멈추면 ▲까지 못 가고 110.5만 내놓습니다. 이 값이 [칸 A]와 같은지 =/≠ 를 [칸 F]에 적으세요.
칸 A — 곧장 가는 길이 내놓는 양
칸 B — 중간 거치는 길: 첫 구간이 내놓는 양
칸 C — 중간 거치는 길: 둘째 구간이 내놓는 양
칸 D — 두 구간을 더한 양 (B+C)
칸 E — A와 D 비교 (=/≠)
칸 F — 중간에서 멈춘 길과 A 비교 (=/≠)
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 D]가 [칸 A]와 같은 값이 나왔습니다. 길이 둘로 나뉘었는데도 왜 더한 양이 곧장 간 양과 같아졌을지, 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 출발한 곳도 ___이고 도착한 곳도 ___이라서 …

(2)이 같음이 393.5·110.5·283.0이라서 생긴 우연일까요, 어떤 갈래에서도 생기는 규칙일까요? 393.5를 마음대로 두 조각(예: 200과 193.5)으로 갈라 중간 길을 새로 만들어 직접 확인한 결과와 함께 근거를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 393.5를 ___와 ___로 갈라 보니 …

(3)[칸 F]는 왜 ≠ 가 나왔나요? 중간에서 멈춘 길이 곧장 간 길과 값이 달라진 까닭을, [칸 A]가 같아졌던 이유와 견주어 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 화학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)각 구간의 값을 정확히 옮기고, 더하기·비교(=/≠) 지시를 빠짐없이 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)같아진 까닭을 출발·도착이 같다는 점으로 설명하고, 값을 직접 갈라 규칙임을 확인함상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

가는 길이 달라도 내놓는 양은 같을까 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 헤스 법칙(반응엔탈피의 경로 독립성)을 이용해 다음을 구하시오. 반응엔탈피는 반응 경로에 관계없이 처음·나중 물질의 종류와 상태만으로 정해진다.

1.C(s)+O₂(g)→CO₂(g) ΔH₁=-393.5 kJ, C(s)+½O₂(g)→CO(g) ΔH₂=-110.5 kJ 일 때, CO(g)+½O₂(g)→CO₂(g) 의 반응엔탈피 ΔH₃ 를 구하시오.
2.위 문제의 세 값에서 ΔH₁ = ΔH₂ + ΔH₃ 가 성립함을 수치로 확인하시오.
3.CO₂(g)→C(s)+O₂(g) 의 반응엔탈피를 구하시오. (ΔH₁=-393.5 kJ 이용, 역반응)
4.C(s)+½O₂(g)→CO(g) ΔH=-110.5 kJ 일 때, 2C(s)+O₂(g)→2CO(g) 의 반응엔탈피를 구하시오.
5.C(흑연)+O₂→CO₂ ΔH=-393.5 kJ, H₂+½O₂→H₂O ΔH=-285.8 kJ, CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O ΔH=-890.3 kJ 일 때, C(흑연)+2H₂→CH₄ 의 반응엔탈피를 헤스 법칙으로 구하시오.
정답
1. ΔH₃ = ΔH₁ - ΔH₂ = -393.5 - (-110.5) = -283.0 kJ 2. ΔH₂+ΔH₃ = -110.5 + (-283.0) = -393.5 kJ = ΔH₁ (성립) 3. +393.5 kJ (정반응의 부호 반대) 4. 2 × (-110.5) = -221.0 kJ 5. ΔH = (-393.5) + 2×(-285.8) - (-890.3) = -74.8 kJ
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