가장 많이 얻어내는 조건 찾기

화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 아래 두 표는 어떤 물질을 만들어 내는 과정에서 조건을 바꿀 때 얻어지는 양의 비율(%)입니다. 개념 용어는 일부러 빠져 있어요. 표를 직접 읽고 비교한 뒤 여러분의 말로 해석·성찰하세요.
표 ㉮(열을 내보내며 일어나는 과정) — 200°C: 100기압 81%·400기압 94% / 400°C: 100기압 25%·400기압 55% / 600°C: 100기압 5%·400기압 17%
표 ㉯(열을 빨아들이며 일어나는 다른 과정, 100기압 고정) — 200°C 18% / 600°C 64%  예제: 위 표 ㉮ (비교용: 위 표 ㉯)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 표 ㉮의 400°C 줄에서 100기압 값과 400기압 값을 [칸 A]에 옮기고, 더 큰 값에 ◯표 하세요.
  2. 표 ㉮의 400기압에서 200·400·600°C의 세 값을 [칸 B]에 옮기고, 가장 큰 값에 ◯표 하세요.
  3. 값을 가장 크게 만들려면 압력은 (높게/낮게), 온도는 (높게/낮게) 중 무엇인지 [칸 C]에 적어 보세요.
  4. 표 ㉮에서 값이 가장 큰 칸과 가장 작은 칸의 조건을 '압력·온도'로 [칸 D]에 각각 적어 보세요.
  5. 표 ㉯의 두 값을 [칸 E]에 옮기고, 온도를 높였을 때 값이 표 ㉮와 같은 방향인지 반대인지 적으세요.
  6. 표 ㉮에서 온도를 아주 낮추면 값은 커지지만 만드는 시간은 길어집니다. 공장이 고를 조건 하나를 [칸 F]에 제안하세요.
칸 A — 표 ㉮ · 400°C의 100기압 값과 400기압 값
칸 B — 표 ㉮ · 400기압에서 200·400·600°C 값
칸 C — 값을 크게 하려면 (압력? / 온도?)
칸 D — 가장 큰 조건 / 가장 작은 조건
칸 E — 표 ㉯ 두 값과 온도 방향(같음/반대)
칸 F — 공장이 고를 조건 제안
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]에서 정한 방향(압력은 크게, 온도는 작게)이 표 ㉮ 전체에서 늘 들어맞나요? 표의 다른 칸 두 개를 직접 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 ( 늘 들어맞음 / 우연 ) 쪽에 걸겠다. 내가 확인한 칸: ___와 ___ …

(2)표 ㉯에서는 온도를 높였을 때 값이 표 ㉮와 반대로 커졌습니다. 두 과정의 온도 방향이 서로 반대가 된 까닭은 무엇 때문이라고 생각하나요? (15점)

✎ 두 과정은 열을 ___ 점이 서로 달라서, 온도를 높이면 …

(3)값을 가장 크게 하는 조건(온도를 아주 낮게)을 공장이 그대로 쓰지 않는 까닭은 무엇일까요? [칸 F]의 제안과 연결해 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 표 읽기 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 표에서 찾아낸 규칙(무엇을 바꾸면 얻는 양이 어떻게 변하는지)을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 화학 교과서에서 배운(또는 배울) 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)표의 값을 정확히 옮기고 ◯표·비교·온도 방향 표시를 빠짐없이 함상 · 중 · 하
해석 (40점)관찰한 규칙에 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 다른 칸으로 검증하며 두 과정의 차이를 설명함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신이 찾은 규칙에 알맞은 이름(용어)을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

가장 많이 얻어내는 조건 찾기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 표로 스스로 세운 규칙을, 이번에는 교과서 용어로 다시 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.하버법의 반응은 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), ΔH = -92 kJ 이다. 이 반응이 발열 반응인지 흡열 반응인지 쓰고, 그 근거를 ΔH의 부호로 설명하시오.
2.위 반응에서 압력을 높이면 평형은 어느 쪽으로 이동하고 암모니아 수득률은 어떻게 변하는가? 기체의 몰수 변화와 함께 설명하시오.
3.위 반응에서 온도를 낮추면 평형은 어느 쪽으로 이동하고 수득률은 어떻게 되는가? 발열 반응이라는 점과 연결해 설명하시오.
4.실제 하버법은 수득률만 보면 낮은 온도가 유리한데도 약 400~500°C의 비교적 높은 온도와 촉매를 함께 쓴다. 그 까닭을 반응 속도 관점에서 쓰시오.
5.다음 조작 중 암모니아 수득률(평형에서의 NH₃ 양)을 높이는 것을 모두 고르시오. ㉠ 압력을 높인다 ㉡ 온도를 높인다 ㉢ 생성된 NH₃를 계속 제거한다 ㉣ 촉매를 넣는다
정답
1. 발열 반응 (ΔH = -92 kJ < 0 이므로 정반응이 열을 방출) 2. 정반응 쪽(오른쪽)으로 이동, 수득률 증가. 압력↑ → 기체 몰수가 4몰에서 2몰로 줄어드는 쪽으로 평형 이동 3. 정반응 쪽으로 이동, 수득률 증가. 온도↓ → 열을 내보내는 정반응(발열) 쪽으로 평형 이동 4. 온도가 너무 낮으면 반응 속도가 느려 평형 도달이 오래 걸림 → 촉매와 적당히 높은 온도로 속도를 확보(수득률과 속도의 절충) 5. ㉠, ㉢ (㉡ 온도↑는 발열이라 수득률↓, ㉣ 촉매는 평형 위치·수득률 불변·속도만 증가)
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