연습 문제

26. 물리화학: 깁스 자유에너지와 자발성 (과학 화학 10)

문제에 답하고 제출하면 정답과 풀이를 확인할 수 있습니다. 한 세트는 5문항으로 구성됩니다.

아래의 기본 문제를 먼저 풀어 보세요. 자동 채점 화면은 자바스크립트가 켜진 브라우저에서 이용할 수 있습니다.

문제와 해설로 복습하기

이 단원의 기본 문제 5개입니다. 먼저 스스로 풀고, 힌트와 해설을 열어 풀이 과정을 비교해 보세요. 위의 채점 연습에서는 기본 문제를 다시 풀거나, 지원되는 수학 단원의 변형 문제를 풀 수 있습니다.

기본 문제 1

주어진 온도와 압력에서 ΔG<0인 과정은 열역학적으로 어떻게 분류되나요?
  1. 정방향으로 자발적이다
  2. 반드시 빠르게 일어난다
  3. 평형에만 있다
  4. 엔트로피가 반드시 0이다
힌트 보기자발성은 반응 속도와 다른 개념입니다.
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정답: 정방향으로 자발적이다

  1. 1. 핵심 원리 적용

    ΔG<0이면 해당 조건에서 정방향 과정이 열역학적으로 자발적이지만 속도가 빠르다는 뜻은 아닙니다.

기본 문제 2

ΔH<0이고 ΔS>0인 반응의 ΔG=ΔH−TΔS 부호는 양의 온도에서 어떻게 되나요?
  1. 모든 양의 온도에서 음수
  2. 모든 온도에서 양수
  3. 항상 0
  4. 온도와 관계없이 결정할 수 없음
힌트 보기음의 ΔH와 양의 ΔS가 ΔG에 미치는 방향을 보세요.
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정답: 모든 양의 온도에서 음수

  1. 1. 핵심 원리 적용

    ΔH는 음수이고 −TΔS도 음수이므로 양의 온도에서 ΔG는 항상 음수입니다.

기본 문제 3

ΔH>0이고 ΔS>0인 과정이 높은 온도에서 자발적이 될 수 있는 까닭은 무엇인가요?
  1. 큰 T에서 −TΔS 항이 양의 ΔH를 넘어설 수 있다
  2. 높은 온도에서 엔트로피가 0이 되기 때문
  3. ΔH가 자동으로 음수로 바뀌기 때문
  4. 기체상수 R이 음수가 되기 때문
힌트 보기ΔG 식에서 온도에 따라 커지는 항을 확인하세요.
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정답: 큰 T에서 −TΔS 항이 양의 ΔH를 넘어설 수 있다

  1. 1. 핵심 원리 적용

    ΔG=ΔH−TΔS에서 충분히 큰 T는 음의 −TΔS 항을 크게 만들어 ΔG를 음수로 할 수 있습니다.

기본 문제 4

평형상수 K가 1보다 크다면 ΔG°=−RT ln K의 부호는 무엇인가요?
  1. 음수
  2. 양수
  3. 0
  4. 정의되지 않는다
힌트 보기K>1이면 ln K는 양수입니다.
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정답: 음수

  1. 1. 핵심 원리 적용

    R과 T는 양수이고 lnK>0이므로 ΔG°는 음수입니다.

기본 문제 5

ΔH=20 kJ/mol, ΔS=0.10 kJ/(mol·K), T=300 K일 때 ΔG는 몇 kJ/mol인가요?
힌트 보기ΔG=ΔH−TΔS를 계산하세요.
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정답: -10

  1. 1. 식 세우기와 계산

    ΔG=20−300×0.10=−10 kJ/mol입니다.

참고 근거와 확인 범위

설명·예제·문제 구성 및 오류 수정 책임: 프리런. 위 자료는 표시한 주제를 확인하거나 더 읽기 위한 근거이며, 외부 기관의 공식 수업이나 감수본을 뜻하지 않습니다.

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