좁아진 공간에서 변화가 쏠리는 방향
화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (비교용: H₂ + I₂ ⇌ 2HI (양쪽 기체 알갱이가 2개로 같음))
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①첫 반응식 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 에서, 화살표 왼쪽 물질들 앞 숫자를 모두 더한 기체 알갱이 수를 [칸 A]에 적어 보세요.
- ②화살표 오른쪽도 같은 방법으로 앞 숫자를 더해 기체 알갱이 수를 세어 [칸 B]에 적어 보세요.
- ③[칸 A]와 [칸 B] 중 알갱이 수가 더 적은 쪽에 ◯표 하세요.
- ④이 통을 눌러 부피를 절반으로 줄인다고 상상하고, 좁은 곳에서 알갱이가 덜 붐비려면 어느 쪽으로 변할지 화살표로 [칸 C]에 표시하세요.
- ⑤반대로 통을 넓혀 부피를 키우면 어느 쪽으로 변할지도 [칸 C] 옆에 화살표로 적어 보세요.
- ⑥이번엔 H₂ + I₂ ⇌ 2HI 로 ①~④를 반복해 양쪽 알갱이 수와 눌렀을 때 쏠리는 방향을 [칸 D]에 적어 보세요.
칸 A — N₂+3H₂ 쪽(왼쪽) 기체 알갱이 수
칸 B — 2NH₃ 쪽(오른쪽) 기체 알갱이 수
칸 C — 누를 때 / 넓힐 때 쏠리는 방향(화살표)
칸 D — H₂+I₂ ⇌ 2HI 의 양쪽 수와 방향
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]에서 통을 눌렀을 때 변화가 쏠린 쪽은 알갱이가 많은 쪽인가요, 적은 쪽인가요? 왜 그쪽으로 변하는 것이 좁아진 공간에 유리한지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 누르면 공간이 좁아지니, 알갱이 수가 ___ 쪽으로 변하면 덜 붐비기 때문에 …
(2)‘누르면 알갱이가 적은 쪽으로 쏠린다’는 규칙이 이 한 반응만의 우연일까요, 어떤 반응에서도 생기는 규칙일까요? 다른 반응식 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃ 를 직접 세어 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 2SO₂+O₂ 쪽은 ___개, 2SO₃ 쪽은 ___개이므로 …
(3)[칸 D]의 H₂+I₂ ⇌ 2HI 에서는 눌러도 어느 쪽으로 쏠릴지 정하기 어려웠나요? 무엇 때문에 첫 반응과 다른 결과가 나왔을지 여러분의 생각을 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 스스로 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 양쪽 기체 알갱이 수를 정확히 세고, 적은 쪽 표시와 쏠리는 방향 화살표를 빠짐없이 표시함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 쏠리는 방향의 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 다른 반응식으로 우연/규칙을 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
좁아진 공간에서 변화가 쏠리는 방향 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) 평형에서 압력을 높이면 평형은 어느 쪽으로 이동하는지 쓰고, 그 까닭을 기체 몰수로 설명하시오.
2.H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) 평형에서 압력을 높이면 평형은 이동하는가? 이유와 함께 답하시오.
3.C(s) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + H₂(g) 평형에서 압력을 높이면 평형은 어느 쪽으로 이동하는지 쓰시오. (C는 고체)
4.2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) 평형에서 압력을 낮추면 평형은 어느 쪽으로 이동하는지 쓰시오.
5.일정한 부피의 용기에서 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) 가 평형에 있을 때, 반응에 참여하지 않는 비활성 기체 Ne을 넣으면 평형이 이동하는가?
정답
1. 정반응(오른쪽). 왼쪽 4몰 > 오른쪽 2몰이므로, 압력을 높이면 기체 몰수가 감소하는 정반응 쪽으로 이동한다.
2. 이동하지 않는다. 반응 전후 기체 몰수가 2몰 = 2몰로 같아 압력을 변화시켜도 평형이 이동하지 않는다.
3. 역반응(왼쪽). 고체 C는 제외하고 기체만 비교하면 왼쪽 1몰 < 오른쪽 2몰이므로, 압력을 높이면 기체 몰수가 감소하는 왼쪽으로 이동한다.
4. 역반응(왼쪽). 왼쪽 3몰 > 오른쪽 2몰이므로, 압력을 낮추면 기체 몰수가 증가하는 왼쪽으로 이동한다.
5. 이동하지 않는다. 부피가 일정하면 반응물·생성물 각각의 부분 압력이 변하지 않으므로 평형은 이동하지 않는다.