ΑΠΑΝΤΗΣΔΙΣ ΘΔΜΑ Α ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 03/03/2013

Transcript

1 ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 03/03/013 ΘΔΜΑ Α ΑΠΑΝΤΗΣΔΙΣ Γηα ηηο εξσηήζεηο Α.1 έσο Α.5 λα γξάςεηε ην γξάκκα πνπ αληηζηνηρεί ζηε ζσζηή απάληεζε δίπια ζηνλ αξηζκό ηεο εξώηεζεο. Α.1 Ο λόκνο ηαρύηεηαο γηα ηελ απιή αληίδξαζε A (g) + 3B (g) Γ (g) είλαη : α. u = k [A] [B] 3 β. u = k [A] x [B] y γ. u = k [A][B] δ. u = k [A] [B] 3 [Γ] Α. Η ζηαζεξά ηζνξξνπίαο Kc εμαξηάηαη από: α. ηε ζπγθέληξσζε β. ηε ζεξκνθξαζία γ. ηελ πίεζε δ. ηε ζπγθέληξσζε, ηελ πίεζε θαη ηε ζεξκνθξαζία Α.3 Η ηαρύηεηα κηαο αληίδξαζεο κεηξηέηαη ζε: α. mol -1.L.s -1 β. mol.l.s γ. M.s -1 δ. εμαξηάηαη από ηελ ηάμε ηεο αληίδξαζεο Α.4 Η ηζνξξνπία A(g) + B(g) Γ(g)ΓΗ<0, κεηαηνπίδεηαη πξνο ηα δεμηά αλ: α. απμήζνπκε ηελ πίεζε ειαηηώλνληαο ηνλ όγθν ηνπ δνρείνπ β. πξνζζέζνπκε ζην δνρείν επγελέο αέξην δηαηεξώληαο ηνλ όγθν ζηαζεξό γ. απμήζνπκε ηε ζεξκνθξαζία δ. πξνζζέζνπκε ζην δνρείν αέξην Γ Α.5 Να ραξαθηεξίζεηε ηηο επόκελεο πξνηάζεηο σο ζσζηέο ή ιαλζαζκέλεο: α. Σε αληηδξάζεηο κεδεληθήο ηάμεο ε ηαρύηεηα είλαη ζηαζεξή.(σ) β. Η κεηαβνιή ηεο πίεζεο επεξεάδεη πάληα ηε ζέζε ηεο ρεκηθήο ηζνξξνπίαο.(λ) γ. Οη θαηαιύηεο απμάλνπλ ηε ηαρύηεηα κηαο αληίδξαζεο επεηδή απμάλνπλ ηελ ελέξγεηα ελεξγνπνίεζεο.(λ) δ. Σηελ θαηάζηαζε ρεκηθή ηζνξξνπίαο ε ζύζηαζε ησλ αληηδξώλησλ- πξντόλησλ παξακέλεη ζηαζεξή.(σ) ε. Σηελ θαηάζηαζε ρεκηθή ηζνξξνπίαο δελ πξαγκαηνπνηείηαη θακία αληίδξαζε. (Λ) Σελίδα 1 από 6

2 ΘΔΜΑ Β B.1 Να εμεγήζεηε γηαηί νη παξαθάησ πξνηάζεηο είλαη ιαλζαζκέλεο: i. Γηα ηελ απιή αληίδξαζε: Α(s) + B(g) Γ(g) ηζρύεη όηη αλ δηπιαζηαζηεί ν όγθνο ηνπ δνρείνπ, ε ηαρύηεηα ππνδηπιαζηάδεηαη. Ο λόκνο ηαρύηεηαο ηεο αληίδξαζεο αθνύ ην Α είλαη ζηεξεό είλαη: U Ο = k [B] (1) Αλ δηπιαζηαζηεί ν όγθνο ε ζπγθέληξωζε ππνδηπιαζηάδεηαη νπόηε: U Τ = k [B] [B] (1) U Τ = k 4 U Τ = U Ο 4 ii. Η ηζνξξνπία: CO (g) + C(s) δε δηαηαξάζζεηαη κε αύμεζε ηεο πίεζεο. CO(g) Σύκθωλα κε ηελ αξρή Le Chatelier, ε αύμεζε ηεο πίεζεο κε κείωζε ηνπ όγθνπ ηνπ δνρείνπ ππό ζηαζεξή ζεξκνθξαζία κεηαηνπίδεη ηελ ηζνξξνπία πξνο ηελ θαηεύζπλζε όπνπ έρνπκε ιηγόηεξα mol αεξίωλ. Άξα ε ηζνξξνπία κεηαηνπίδεηαη πξνο ηα αξηζηεξά. iii. Η απόδνζε κηαο εμώζεξκεο αληίδξαζεο απμάλεηαη κε αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο. Σύκθωλα κε ηελ αξρή Le Chatelier ε αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο κεηαηνπίδεη ηελ ηζνξξνπία πξνο ηελ θαηεύζπλζε εθείλε όπνπ απνξξνθάηαη ζεξκόηεηα. Αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο επλνεί ηελ ελδόζεξκε αληίδξαζε, ελώ ε κείωζε επλνεί ηελ εμώζεξκε αληίδξαζε. Γηα ην ιόγν απηό ε απόδνζε κηαο εμώζεξκεο αληίδξαζεο κεηώλεηαη κε αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο. Β. Να ζπκπιεξώζεηε ηνλ παξαθάησ πίλαθα: Τάμε αληίδξαζεο Μνλάδεο ζηαζεξάο ηαρύηεηαο k κεδεληθή mol.l -1.s -1 πξώηε s -1 δεύηεξε mol -1.L.s -1 ηξίηε mol -.L.s -1 Σελίδα από 6

3 Β.3 Γίλνληαη νη παξαθάησ ρεκηθέο εμηζώζεηο 1 έσο 4: 1. Ν (g)+ 3H (g) NH 3 (g) ΓΗ <0. C(s) + CO ( (g) CO(g) 3. A(g) + B(g) Γ(g) + Γ(g) 4. A(g) + B(g) Γ(g) + Γ(g) ΓΗ < 0 ΓΗ > 0 ΓΗ < 0 Να βξείηε πξνο ηα πνύ ζα κεηαθηλεζεί ε ζέζε ηεο ρεκηθήο ηζνξξνπίαο εάλ επηθέξνπκε ηηο εμήο κεηαβνιέο: i. Πξνζζέζνπκε πνζόηεηα αληηδξώληνο ii. Πξνζζέζνπκε πνζόηεηα πξντόληνο iii. Απμήζνπκε ηνλ όγθν ηνπ δνρείνπ. iv. Πξνζζέζνπκε αδξαλέο αέξην ππό ζηαζεξό όγθν. v. Απμήζνπκε ηελ ζεξκνθξαζία ηνπ δνρείνπ. ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ 1 ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ 3 ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ 4 X X X X X Β.3 i. Να αλαθέξεηε ηνπο παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ηελ ηαρύηεηα κηαο αληίδξαζεο. 1. Σπγθέληξσζε αληηδξώλησλ. Πίεζε 3. Δπηθάλεηα επαθήο ζηεξεώλ 4. Θεξκνθξαζία 5. Αθηηλνβνιίεο 6. Καηαιύηεο 7. Φύζε αληηδξώλησλ ii. Να δηαηππώζεηε ηελ αξρή Le Chatelier. Όηαλ κεηαβάιινπκε έλα από ηνπο ζπληειεζηέο ηεο ζέζεο ηεο ρεκηθήο ηζνξξνπίαο (ζπγθέληξωζε, πίεζε, ζεξκνθξαζία) ε ζέζε ηεο ηζνξξνπίαο κεηαηνπίδεηαη πξνο εθείλε ηελ θαηεύζπλζε πνπ ηείλεη λα αλαηξέζεη ηελ επηβιεζείζα κεηαβνιή. Σελίδα 3 από 6

4 ΘΔΜΑ Γ Σε δνρείν όγθνπ 1L ζε ζεξκνθξαζία ζ ν C ππάξρνπλ 0.6 mol αεξίνπ Α θαη 0.8 mol αεξίνπ Β ηα νπνία αληηδξνύλ ζύκθσλα κε ηελ απιή αληίδξαζε: Α (g)+β (g) ΑΒ(g) Μεηά ηελ πάξνδν 10 δεπηεξνιέπησλ βξέζεθε όηη παξάγνληαη 0.8 mol AB. Να ππνινγίζεηε: Γ.1 Τν λόκν ηαρύηεηαο θαη ηελ ηάμε ηεο αληίδξαζεο. Νόκνο ηαρύηεηαο: u = k [A ] [B ]. Δίλαη εο ηάμεο. Γ. Τελ αξρηθή ηαρύηεηα ηεο αληίδξαζεο. u ν = k [A ][B ] u ν = = mol.l -1.s -1 Γ.3 Τελ ηαρύηεηα ηεο αληίδξαζεο ζην ηέινο ηνπ 10 νπ δεπηεξνιέπηνπ. mol Α (g) + Β (g) ΑΒ(g) Αρχικά Αμτιδρούμ x x Παράγομται - - x Τελικά 0.6 x 0.8 x x Πξνθαλώο x = 0.8 x = 0.4 mol νπόηε u 10 = = mol.l -1.s -1 Γ.4 Τελ κέζε ηαρύηεηα ηεο αληίδξαζεο γηα ηα πξώηα 10 δεπηεξόιεπηα. U M = - ΓC(A ) Γt U M = 0.04 mol.l -1.s -1 Γ.5 Τνλ ξπζκό κεηαβνιήο ηεο ζπγθέληξσζεο ηνπ ΑΒ γηα ηα πξώηα 10 δεπηεξόιεπηα. U AB = ΓC(AB) Γt U AB = 0.08 mol.l -1.s -1 Γίλεηαη ε ζηαζεξά ηαρύηεηαο k = 10-3 L mol -1 s -1. Σελίδα 4 από 6

5 ΘΔΜΑ Γ Γηα ηελ αληίδξαζε: H (g) + I (g) HI(g) ζηνπο 450 ν C ε ζηαζεξά ρεκηθήο ηζνξξνπίαο (Kc) έρεη ηηκή 49. Σε δνρείν όγθνπ V ζηελ ίδηα ζεξκνθξαζία ηνπνζεηνύκε mol H, mol I θαη 5 mol HI. Αλ ε ζεξκνθξαζία δηαηεξείηαη ζηαζεξή: Γ.1 Να ππνινγίζεηε ηε ζηαζεξά ρεκηθήο ηζνξξνπίαο ηεο αληίδξαζεο ηε ζρεηηθή κε ηεο κεξηθέο πηέζεηο (Kp). Kp = Kc (RT) Γn Kp = Kc (RT) -1-1 Kp = Kc (RT) 0 Kp = 49 Γ. Να δείμεηε όηη ην ζύζηεκα δε βξίζθεηαη ζε ηζνξξνπία. Υπνινγίδνπκε ηελ Qc: Qc = [HI] [H ][I ] Qc = 5 4 Eπεηδή Qc < Kc ην ζύζηεκα δε βξίζθεηαη ζε Φ.Ι. Η αληίδξαζε πάεη πξνο ηα δεμηά ώζηε λα απνθαηαζηαζεί ρεκηθή ηζνξξνπία. Γ.3 Να ππνινγίζεηε ηε ζύζηαζε ησλ αεξίσλ ζηε ρεκηθή ηζνξξνπία. mol Η (g) + Ι (g) ΗΙ(g) Αξρηθά 5 Αληηδξνύλ x x - Παξάγνληαη - - x Τειηθά x x 5 + x Από ηελ έθθξαζε ηεο Kc έρνπκε: [HI] [H ] [I ] 5 + x V V νπόηε ζηελ Φ.Ι. έρνπκε 1mol H, 1 mol I θαη 7 mol HI. V ( - x) ( - x) x = 1 mol Σελίδα 5 από 6

6 Γ.4 Πόζα επηπιένλ mol ΗΙ πξέπεη λα εηζαρζνύλ ζην δνρείν ζηε ρεκηθή ηζνξξνπία ώζηε ηειηθά λα ππάξρεη ζην δνρείν 1.5 mol Η ; Με ηελ πξνζζήθε n mol ΗΙ ζην δνρείν ιόγω ηεο αξρήο ηνπ Le Chatelier ε ζέζε ηεο ρεκηθήο ηζνξξνπίαο ζα κεηαηνπηζηεί πξνο ηα αξηζηεξά: mol Η (g) + Ι (g) ΗΙ(g) Αξρηθά n Αληηδξνύλ - - y Παξάγνληαη y y - Τειηθά 1 + y 1 + y 7 + n y Αθνύ ηειηθά ζην δνρείν έρνπκε 1.5 mol H πξνθαλώο y = 0.5 mol. νπόηε ζηελ Φ.Ι. έρνπκε 1.5 mol H, 1.5 mol I θαη 6 + n mol HI. Από ηελ έθθξαζε ηεο Kc έρνπκε: [HI] [H ][I ] 6 + n V (1.5) (1.5) V V n = 4.5 mol Σελίδα 6 από 6