05/01/2019 XΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΓΕΡΟΝΤΟΠΟΥΛΟΣ, ΓΙΑΝΝΗΣ ΠΑΠΑΔΑΝΤΩΝΑΚΗΣ, ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΤΣΙΠΟΣ, ΜΑΡΙΝΟΣ ΙΩΑΝΝΟΥ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Α

Transcript

1 XΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 05/01/2019 ΘΕΜΑ Α A1. ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΓΕΡΟΝΤΟΠΟΥΛΟΣ, ΓΙΑΝΝΗΣ ΠΑΠΑΔΑΝΤΩΝΑΚΗΣ, ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΤΣΙΠΟΣ, ΜΑΡΙΝΟΣ ΙΩΑΝΝΟΥ ΘΕΜΑΤΑ Ο αριθμός οξείδωσης του οξυγόνου στα μόρια H2O, H2O2, O2, F2O2, OF2 είναι αντίστοιχα: α. -1,-1, 0,-2 και+2. β. -2, -1, 0,-1 και +1. γ. -2, -1, 0, +1 και +2. δ. -2, -1, 0,+2 και +1. A2. Σε δοχείο σταθερού όγκου και θερμοκρασίας τη χρονική στιγμή t0 εισάγονται ισομοριακές ποσότητες ΝO και O2 και πραγματοποιείται η αντίδραση: 2ΝO(g) + O2(g) 2ΝO2(g) Κάθε χρονική στιγμή t,μετά την έναρξη της αντίδρασης ισχύει ότι: α. [ΝO] = [O2] και Pt > P0 β. [NO] > [O2] και Pt > P0 γ. [ΝO] < [O2] και Pt < P0 δ. [ΝO2] = 2[O2] και Pt < P0 A3. Σε δοχείο σταθερής θερμοκρασίας έχει αποκατασταθεί η ισορροπία: C (s) + H2O(g) H2(g) + CO(g) ΔΗ > 0 Αν διπλασιάσουμε τον όγκο του δοχείου: α. η πίεση στο δοχείο στη νέα ισορροπία θα είναι η μισή της αρχικής. β. η συγκέντρωση του Η2Ο στη νέα ισορροπία θα είναι μεγαλύτερη της αρχικής. γ. κατά τη μετάβαση του συστήματος από την αρχική ισορροπία στη νέα ισορροπία απορροφάται θερμότητα από το περιβάλλον δ. η συγκέντρωση του C στη νέα ισορροπία θα είναι μικρότερη της αρχικής. A4. Σε κενό δοχείο σταθερού όγκου, στους θ οc, εισάγεται ποσότητα αερίου Α και αποκαθίσταται η ισορροπία: 2Α(g) B(g) +Γ(g) Στην χημική ισορροπία το μίγμα των αερίων είναι ισομοριακό. Αν η απόδοση της αντίδρασης είναι a και η σταθερά χημικής ισορροπίας Kc τότε ισχύει ότι: α. a = 2/3 και Κc = 3 β. a = 1/3 και Κc = 2/3 γ. a = 2/3 και Κc = 1 δ. a = 1/3 και Κc = 1 1

2 A5. Υδατικό διάλυμα ΚΟΗ 0,01 Μ έχει ph = 11 σε θερμοκρασία θ οc, άρα: α. η θερμοκρασία του διαλύματος είναι μεγαλύτερη από 25 οc β. η θερμοκρασία του διαλύματος είναι ίση με 25 οc γ. η θερμοκρασία του διαλύματος είναι μικρότερη από 25 οc δ. το ΚΟΗ ιοντίζεται μερικώς. ΘΕΜΑ Β Β1. Το νιτρικό οξύ ΗΝΟ3 παράγεται στη βιομηχανία με τη μέθοδο Ostwald γιατί έχει μεγάλη απόδοση και μικρό κόστος. Η μέθοδος αυτή περιλαμβάνει τρία στάδια στις οποίες πραγματοποιούνται οι αντιδράσεις. 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) 3NO2(g) + H2O(l) 2HNO3(aq) + NO(g) α. Ποιο είναι το οξειδωτικό και ποιο το αναγωγικό σώμα στις δύο πρώτες αντιδράσεις; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας αναφέροντας τις αντίστοιχες μεταβολές των αριθμών οξείδωσης. β. Το νιτρικό οξύ χρησιμοποιείται στα εργαστήρια αλλά και στην βιομηχανία ως οξειδωτικό. Να συμπληρώσετε τους στοιχειομετρικούς συντελεστές στις παρακάτω οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις: S + HNO3(πυκνό) NO2 + H2SO4 + H2O i H2S + HNO3(αραιό) ii KI + HNO3 S + NO + H2O I2 + NO + KNO3 + H2O x 1 Β2. Σε δοχείο εισάγονται στοιχειομετρικές ποσότητες SO2 και O2 και αποκαθίσταται ή ισορροπία: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔΗ < 0 Στην κατάσταση της ισορροπίας πραγματοποιούνται οι παρακάτω μεταβολές: Αυξάνεται ο όγκος του δοχείου με σταθερή θερμοκρασία. i Προστίθεται ποσότητα O2 με σταθερό όγκο και σταθερή θερμοκρασία. ii Αυξάνεται η θερμοκρασία με σταθερό όγκο. Προστίθεται ποσότητα αδρανούς αερίου με σταθερό όγκο και σταθερή θερμοκρασία. Να συμπληρώσετε τα κενά στον παρακάτω πίνακα σημειώνοντας αν κάθε φυσικό μέγεθος αυξάνεται (Α), μειώνεται (Μ) ή παραμένει σταθερό(σ). Μεταβολή [SO3] N(SO2) a Kc i ii Μονάδες 8 2

3 Β3. Σε ορισμένη θερμοκρασία η ισορροπία: 2Α(g) + 2B(g) Γ(g) + Δ(g) έχει σταθερά χημικής ισορροπίας Kc(1) και η ισορροπία: Α(g) + B(g) ½Γ(g) + ½Δ(g) έχει σταθερά χημικής ισορροπίας Kc(2). Αν το πηλίκο Kc(1) / Kc(2) είναι ίσο με 4 να υπολογίσετε τις τιμές των Kc(1) και Kc(2). Μονάδες 6 Β4. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Η συζυγής βάση οποιουδήποτε οξέος είναι ένα ανιόν. i Αν το οξύ ΗΑ είναι ισχυρότερο από το οξύ ΗΒ, τότε κάθε διάλυμα του οξέος ΗΑ θα έχει μικρότερο ph από κάθε διάλυμα του οξέος ΗΒ της ίδιας θερμοκρασίας. ii Ο όξινος ή ο βασικός χαρακτήρας μιας χημικής ουσίας εξαρτάται από την αντίδραση στην οποία αυτή συμμετέχει. Το Η2SO4 ιοντίζεται στο ίδιο ποσοστό και στα δύο στάδια του. v. Όταν αραιώνουμε ένα υδατικό διάλυμα με προσθήκη νερού το ph ελαττώνεται. v Όταν από μια χημική ένωση αποσπάται υδρογόνο, η ένωση αυτή χαρακτηρίζεται κατά Brönstend Lowry ως οξύ. Μονάδες 6 x 1 ΘΕΜΑ Γ ο Γ1. Δύο δοχεία Μ και Ν με σταθερά τοιχώματα που έχουν ίσους όγκους και θερμοκρασία θ1 C συνδέονται με λεπτό σωλήνα αμελητέου όγκου στην οποία υπάρχει στρόφιγγα η οποία είναι κλειστή. Στο δοχείο Μ βρίσκονται σε ισορροπία, ΧΙ(1), 0,1 mol A, 0,4 mol B, 0,6 mol Γ και 0,6 mol Δ και η ισορροπία περιγράφεται από τη χημική εξίσωση: Α(g) + B(g) Γ(g) + Δ(g) Στο δοχείο Ν υπάρχουν 0,3 mol του αερίου Α. Να υπολογίσετε τη σταθερά χημικής ισορροπίας Kc της ισορροπίας στους θ1οc. i Ανοίγουμε τη στρόφιγγα, διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία οπότε αποκαθίσταται νέα χημική ισορροπία, ΧΙ(2). Να βρείτε τη σύσταση του μίγματός στη νέα χημική ισορροπία, ΧΙ(2). ii Μετά την αποκατάσταση της ΧΙ(2) και με ανοιχτή τη στρόφιγγα θερμαίνουμε το μίγμα των αερίων στους θ2οc οπότε αποκαθίσταται η τελική χημική ισορροπία, ΧΙ(3) στην οποία οι ουσίες Α και Γ βρίσκονται με αναλογία mol 2/3 αντίστοιχα. α. Να βρείτε τη σύσταση του μίγματός στην τελική χημική ισορροπία ΧΙ(3). β. Να υπολογίσετε τη σταθερά χημικής ισορροπίας Kc της ισορροπίας στους θ2οc. 3

4 γ. Να εξηγήσετε αν η προς τα δεξιά αντίδραση της ισορροπίας είναι ενδόθερμη ή εξώθερμη. + 2 x 2 Γ2. Στο παρακάτω διάγραμμα φαίνεται η μεταβολή της συγκέντρωση του Δ κατά τη διάρκεια της αντίδρασης: Α (g) + 2Β(g) Γ(g) + 3Δ(g) C(M) 1,0 0,8 0,6 0,4 0, t(s) Να υπολογίσετε το ρυθμό μεταβολής της συγκέντρωσης του Δ για τα πρώτα 40 s της αντίδρασης. i Να υπολογίσετε τη μέση ταχύτητα της αντίδρασης από t1 = 20 s μέχρι t2 = 80 s. ii Να σχεδιάσετε το διάγραμμα συγκέντρωσης - χρόνου για την ουσία Γ για τα πρώτα 80 s της αντίδρασης. ΘΕΜΑ Δ Δ1. Το πεντοξείδιο του ιωδίου χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του μονοξειδίου του άνθρακα σε καυσαέρια που ρυπαίνουν την ατμόσφαιρα με βάση τη χημική εξίσωση: I2O5(s) + CO(g) I2(s) + CO2(g) Να βρείτε τους στοιχειομετρικούς συντελεστές στην παραπάνω χημική εξίσωση. i Να υπολογίσετε τον όγκο του αερίου διοξειδίου του άνθρακα που θα παραχθεί σε STP συνθήκες αν αντιδράσουν 2 mol I2O5 με 168 g CO. x 2 Δ2. 0,4 mol από το διοξείδιο του άνθρακα που παράχθηκε διαβιβάζεται σε δοχείο σταθερού όγκου και σταθερής θερμοκρασίας που περιέχει ισομοριακή ποσότητα Η2 οπότε αποκαθίσταται η χημική ισορροπία: CO2(g) + Η2(g) Αν η απόδοση της αντίδρασης είναι 25 %: Να βρείτε τη σύσταση του μίγματος στην ισορροπία. i Να υπολογίσετε την Κc της παραπάνω ισορροπίας. 4 CO(g) + Η2Ο(g)

5 ii Στο δοχείο προσθέτουμε ποσότητα Η2 και όταν το σύστημα καταλήγει στη νέα χημική ισορροπία στο αέριο μίγμα υπάρχουν ίσα mol CO2 και CO. α. Πόσα mol Η2 προσθέσαμε στο δοχείο; β. Να υπολογίσετε τη συνολική απόδοση της αντίδρασης. Μονάδες Δ3. Διαθέτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλύματα: Υ1: διάλυμα HBr 0,01 M θερμοκρασίας 25 οc, Y2: διάλυμα HCOOH 1 M θερμοκρασίας 25 οc. Να υπολογίσετε το ph του διαλύματος Υ1. Μονάδες 1 i Να υπολογίσετε το ph του διαλύματος Υ2. ii Ορισμένη ποσότητα του Υ1 αραιώνεται με νερό και το ph του διαλύματος μεταβάλλεται κατά μία μονάδα. Να υπολογίσετε το λόγο τον όγκων του διαλύματος Υ1 και του νερού που προσθέσαμε. Πόσα mol HCOOH πρέπει να προσθέσουμε σε 200 ml του Υ2, χωρίς μεταβολή του όγκου, ώστε ο βαθμός ιοντισμού του HCOOH να μεταβληθεί κατά 50 %; v. Θερμαίνουμε τα διαλύματα Υ1 και Υ2 στους 30 οc. Να εξηγήσετε ποιο από τα δύο διαλύματα θα έχει μικρότερο ph στους 30 οc. v Υδατικό διάλυμα CH3COOK 1 M, θερμοκρασίας 25 οc,έχει ph = 9,5. Ποιό οξύ είναι ισχυρότερο το HCOOH ή το CH3COOΗ; Δίνονται Ka(HCOOH) = 10-4, Ar(C) = 12, Ar(O) = 16, Kw =10-14 και ότι από τα δεδομένα στο Δ3 επιτρέπονται οι γνωστές προσεγγίσεις. ΕΥΧΟΜΑΣΤΕ ΕΠΙΤΥΧΙΑ!!! 5