[PSAT 기출] 2012 5급 언어논리 인책형 3번 해설 – 화학반응 촉매 추론

개요

다음은 2012년 국가공무원 5급 언어논리영역 인책형 3번 문제 해설이다.

문제

문 3. 다음 글에서 추론할 수 있는 것을 <보기>에서 모두 고르면?

화학반응이 일어나기 위해서는 반드시 어느 정도의 에너지 장벽을 넘어야만 한다. 반응물의 에너지가 생성물의 에너지보다 작은 경우는 당연히 말할 것도 없거니와 반응물의 에너지가 생성물의 에너지보다 큰 경우에도 마찬가지다. 에너지 장벽을 낮추는 것은 화학반응의 속도를 증가시키고 에너지 장벽을 높이는 것은 화학반응의 속도를 감소시킨다. 에너지 장벽의 높이를 조절하는 물질을 화학반응의 촉매라고 한다. 촉매에는 에너지 장벽을 낮추는 정촉매도 있지만 장벽을 높이는 부촉매도 있다.

촉매는 산업 생산에서 요긴하게 활용된다. 특히, 수요가 큰 화학제품을 생산하는 경우 충분히 빠른 화학반응 속도를 얻는 것이 중요하다. 반응 속도가 충분히 빠르지 않으면 생산성이 떨어져 경제성이 악화된다. 생산 공정에서는 반응로의 온도를 높여서 반응 속도를 증가시킨다. 이 때 적절한 촉매를 사용하면, 그런 비용을 획기적으로 절감하면서 생산성을 높이는 것이 가능하다.

그러나 반응하는 분자들이 복잡한 구조를 지닐 경우에는 반응에 얽힌 상황도 더 복잡해져서 촉매의 투입만으로는 반응 속도를 조절하기 어려워진다. 그런 분자들 간의 반응에서는 분자들이 서로 어떤 방향으로 충돌하는가도 문제가 된다. 즉 에너지 장벽을 넘어설 수 있을 만큼의 에너지가 주어지더라도 반응이 일어날 수 있는 올바른 방향으로 충돌하지 못할 경우에는 화학반응이 일어나지 않는다.

<보 기>
ㄱ. 부촉매는 화학반응의 속도를 감소시킨다.

ㄴ. 복잡한 구조를 지닌 분자들 간의 화학반응에서는 에너지 장벽이 촉매에 의해 조절되지 않는다.

ㄷ. 화학반응 시 온도를 올리면 에너지 장벽이 낮아진다.

① ㄱ

② ㄱ, ㄴ

③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ

⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

 

출처: 사이버국가고시센터

문제 해설

ㄱ. 부촉매는 화학반응의 속도를 감소시킨다.

에너지 장벽을 높이는 것은 화학반응의 속도를 감소시킨다.

에너지 장벽의 높이를 조절하는 물질을 화학반응의 촉매라고 한다. 촉매에는 에너지 장벽을 낮추는 정촉매도 있지만 장벽을 높이는 부촉매도 있다.

부촉매는 에너지 장벽을 높이고, 이는 화학반응의 속도를 감소시킨다.

따라서 보기의 내용은 옳다.

ㄴ. 복잡한 구조를 지닌 분자들 간의 화학반응에서는 에너지 장벽이 촉매에 의해 조절되지 않는다.

그러나 반응하는 분자들이 복잡한 구조를 지닐 경우에는 반응에 얽힌 상황도 더 복잡해져서 촉매의 투입만으로는 반응 속도를 조절하기 어려워진다. 그런 분자들 간의 반응에서는 분자들이 서로 어떤 방향으로 충돌하는가도 문제가 된다. 즉 에너지 장벽을 넘어설 수 있을 만큼의 에너지가 주어지더라도 반응이 일어날 수 있는 올바른 방향으로 충돌하지 못할 경우에는 화학반응이 일어나지 않는다.

반응하는 분자들이 복잡한 구조를 지닐 경우에는 촉매의 투입만으로는 화학반응 속도를 조절하기 어려워진다고 했을 뿐, 촉매가 화학반응 속도 조절을 할 수 없는 것은 아니다.

따라서 보기의 내용은 옳지 않다.

 

ㄷ. 화학반응 시 온도를 올리면 에너지 장벽이 낮아진다.

생산 공정에서는 반응로의 온도를 높여서 반응 속도를 증가시킨다. 이 때 적절한 촉매를 사용하면, 그런 비용을 획기적으로 절감하면서 생산성을 높이는 것이 가능하다.

온도를 올리면 화학반응 속도가 증가한다.

다만 이때 에너지 장벽을 낮춰 화학 반응속도를 더 증가시키는 것은 촉매이다.

따라서 보기의 내용은 옳지 않다.

 

정답은 ①번이다.

2012 5급 PSAT 언어논리

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