물리화학 기출문제

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물리화학 기출문제

본문내용

화를 시간의 함수로 나타낸 적분속도법칙을 유도하시오.(단, 초기의 농도는 co이고, t시간 후의 농도는 c로 표시한 다.)(2점)
·유도과정 :
·답 :
(2) 'A→생성물'과 같은 2차 반응의 경우, 반응물질 A가 소모되는 농도의 변화를 시간의 함수로 나타낸 적분속도법칙을 유도하시오.(단, 초기의 농도는 co이고, t시간 후의 농도는 c로 표시한 다.)(2점)
·유도과정 :
·답 :
11. 반응 A + B → C + D의 속도식은 υ= k[A][B] 이다. (1996년 12월 시행)
(1) A, B의 초기 농도가 [A]o=[B]o=
rm1.0~ x~ 10^-2
mol/L일 때, 100초(s) 후에 A의 농도가 반으로 감 소되었다면, 반응속도상수 k는 얼마인가? (1점)
(2) 만약 위 반응의 초기 농도가 [A]o=
rm 1.0 TIMES 10^-4
mol/L, [B]o=0.100 mol/L이고, 100초 후에 농도 가 반으로 감소되었다면, 반응속도상수 k는 얼마이겠는가? (1점)
12. 오존의 기체상 분해반응 메커니즘은 다음과 같이 나타낼 수 있다.(총 6점) (1999년 12월 시행)
1단계 : O3 + M
rel exarrow {scale 70 k_1} {scale 70 k_-1}
O2 + O + M
2단계 : O + O3
Buildrel rarrow {scale 70 k_2}
2O2
(1) 위 메커니즘으로부터 산소 원자(O)에 대한 정류상태 근사법을 적용하여 산소 원자의 정류상태 농도를 구하시오.(2점)
(2) 정류상태 근사법으로 구한 오존의 분해반응 속도식은 다음과 같다.(2점)
- {d[O_3 ]} over dt = {2k_1 k_2 [O_3 ]^2 [M] } over {k_-1 [O_2 ][M]+k_2 [O_3 ]}
① 처음 반응을 시작할 때 산소 분자(O2)가 전혀 없다면, 반응 초기에 반응 속도식은 어떻게 단순 화되며, 이때 반응 속도결정단계는 어느 단계인지 나타내시오.
·속도식 :
·속도결정단계 :
② 처음 반응을 시작할 때 산소 분자(O2)가 오존에 비해 매우 높은 농도로 존재한다면, 반응 속 도식은 어떻게 단순화되며, 이 때 반응 속도결정단계는 어느 단계인지 나타내시오.
·속도식 :
·속도결정단계 :
(3) 위의 1단계 반응에 대한 반응 엔탈피(△H)와 반응 엔트로피(△S)의 부호를 예측하고, 그 이유 를 각각 설명하시오.(2점)
·반응 엔탈피 :
·반응 엔트로피 :
13. 다음은 1분자 분해반응 메커니즘(mechanism)이다. (2000년 12월 시행)
rm &A~+~A~~ buildrel rarrow {scale 80 k_a} ~~~A^*~ +~A ~------ ~(1)#
rm & A^*~ +~A~~ buildrel rarrow {scale 80 k_b} ~~A ~+~A~ ------- ~(2)#
rm & ~~~A^*~ ~~ buildrel rarrow {scale 80 k_c} ~~~생성물(P)~ ----- ~(3)#
이 반응에서 A와 P의 농도를 각각 CA와 [P], 각 반응의 속도상수를 ka, kb, kc라 하였을 때, 다 음 물음에 답하시오. (총 4점)
·정류-상태 가정(steady-state approximation)을 이용하여 이 반응의 일반적인 속도법칙 d[P]/dt 식을 유도하시오. (2점)
·생성물이 생성되는 속도상수 값이 kbCA의 값보다 훨씬 클 경우 속도법칙 d[P]/dt 식을 유도하시 오. (1점)
·생성물이 생성되는 속도상수 값이 kbCA의 값보다 훨씬 작을 경우, 평형상수, 속도상수 및 CA로 표시되는 속도법칙 d[P]/dt 식을 유도하시오. 단, 반응(1)과 반응(2)의 평형상수는 K이다. (1점)
14. 다음은 조화진동자(harmonic oscillator)에 대한 설명이다. (1999년 12월 시행)
고전역학에서는 조화진동자(harmonic oscillator)의 시간에 따른 위치
의 변화를 다음 식으로 나타낸다.
x(t) = xo cos ωt
이때 조화진동자는 평형 위치가 x = 0 이고, -xo와 + xo 사이에서 진동
운동을 한다.
한편, 양자역학에서는 조화진동자의 시간에 따른 정확한 위치 변화는
알 수 없으나, 특정 위치에서 존재하는 확률은 파동함수로부터 알 수 있
다. 몇 개의 양자수(υ)에 대한 조화진동자의 파동함수와 위치에너지는
아래 그림과 같다.
양자역학에서 υ= 0 인 경우에, 조화진동자의 위치(x)에 따른 존재확률이 고전역학과 다른
점을 두 가지 설명하시오.(2점)
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물리,   화학,   기출문제,   요오드,   암모니아,   염소