ÅðáíáëçðôéêÜ ÈÝìáôá ÓõíäõáóôéêÜ ðñïâëþìáôá ÊñéôÞñéá Áîéïëïãçóçò

Transcript

1 ÅðáíáëçðôéêÜ ÈÝìáôá ÓõíäõáóôéêÜ ðñïâëþìáôá ÊñéôÞñéá Áîéïëïãçóçò

2

3 o Επαναληπτικά θέµατα Συνδυαστικά προβλήµατα ιαµοριακές δυνάµεις - Καταστάσεις της ύλης 1 Τι είδους διαµοριακές δυνάµεις ασκούνται µεταξύ των επόµενων ζευγών; α) Cl 2 - Cl 2 β) Cl 2 - Br 2 γ) ΝΗ 3 - Η 2 Ο δ) ΗF - HF ε) HBr - HBr στ) Na + - H2O ζ) Cl - - H 2 O 2 Tι είδους διαµοριακές υπάρχουν στα επόµενα µόρια; α) ΗCl β) ΗF γ) NO δ) CO 2 ε) H 2 S 3 α) Πότε εµφανίζονται δεσµοί υδρογόνου; β) Να αναφέρετε δύο συνέπειες του δεσµού υδρογόνου γ) Ποιες δυνάµεις καταστρέφονται όταν βράζει το νερό; δ) Γιατί το Η 2 Ο έχει υψηλότερο σηµείο βρασµού από το Η 2 S και το ΗF από το HCl; 4 Να κατατάξεις τις ουσίες Η 2 Ο, CH 4, Ne και ΚΒr κατά σειρά αυξανόµενου σηµείου βραµού 5 Ποια από τις επόµενες προτάσεις είναι λανθασµένη για το δεσµό υδρογόνου; α) Εµφανίζεται συνήθως όταν το υδρογόνο είναι οµοιοπολικά ενωµένο µε Ν, Ο ή F β) Εµφανίζεται µεταξύ µορίων, όταν το υδρογόνο ενώνεται οµοιοπολικά µε µικρά ηλεκτραρνητικά άτοµα γ) Εξηγεί γιατί το CH 4 έχει χαµηλό σηµείο βρασµού δ) Εξηγεί γιατί το Η 2 Ο έχει µεγαλύτερο σηµείο βρασµού από το Η 2 S 6 Το σηµείο βρασµού ενός υγρού: α) είναι χαµηλό για ουσίες που έχουν ισχυρές διαµοριακές ελκτικές δυνάµεις β) αυξάνεται µε την αύξηση της θερµοκρασίας γ) είναι η θερµοκρασία στην οποία η τάση ατµών του υγρού γίνεται ίση µε την πίεση πάνω από την επιφάνεια του υγρού δ) είναι η θερµοκρασία πάνω από την οποία η ουσία υπάρχει ως ατµός 7 ύο αέρια Α και Β βρίσκονται αναµεµειγµένα µε αναλογία mol α:β Αν η ολική πίεση του µίγµατος είναι γ atm, να βρεθούν οι µερικές πιέσεις των αερίων Α και Β 8 Τρία αέρια τοποθετούνται στο ίδιο δοχείο όγκου 10 L και ασκούν ολική πίεση 800 mmhg σε θερµοκρασία 37 ο C Αν το µίγµα περιέχει 8 g CΟ 2(g), 6 g O 2(g) και µια άγνωστη ποσότητα Ν 2(g)

4 260 να υπολογιστούν: α) ο ολικός αριθµός mol στο µίγµα β) το κλάσµα mol του κάθε αερίου γ) η µερική πίεση του κάθε αερίου δ) η µάζα του Ν 2 (g) στο µίγµα ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες: C = 12, N = 14, O = 16, R = 0,082 atm L / mol K 9 Το υγρό X είναι σε ισορροπία µε τους ατµούς του σε δοχείο µε έµβολο Όταν ο όγκος του χώρου πάνω από το υγρό είναι 50 ml και η θερµοκρασία 25 ο C, η τάση ατµών του Χ είναι 120 mmhg Ποια θα είναι η τάση ατµών του Χ όταν ο όγκος πάνω από το υγρό είναι 100 ml και η θερµοκρασία 25 ο C; (θεωρούµε ότι υπάρχει υγρό στο δοχείο) α) 480 mmhg β) 60 mmhg γ) 120mmHg δ) 240 mmhg 10 Σε κενό δοχείο όγκου 200 L εισάγονται 7,2 g νερού σε θερµοκρασία 27 ο C α) Να υπολογιστεί ποια ποσότητα νερού θα παραµείνει στην υγρή φάση στη θερµοκρασία αυτή β) Πόσος πρέπει να γίνει ο όγκος του δοχείου, ώστε να εξατµιστεί όλη η µάζα του νερού στη θερµοκρασία των 27 ο C; γ) Αν εισαχθούν 0,9 g νερού σε δοχείο 100 L, ποια πίεση θα ασκούν οι ατµοί του στην ίδια θερµοκρασία; ίνεται για το νερό: P (H 2 O, 27 o C) = 26,7 mmhg ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες: H : 1, O : 16, R = 0,082 atm L/mol K 11 Σε δοχείο που φέρει έµβολο (δοχείο µεταβλητού όγκου) εισάγεται αέριο Χ σε θερµοκρασία 27 ο C Στη θερµοκρασία αυτή και σε πίεσην 0,5 atm ο όγκος που καταλαµβάνει το αέριο Χ είναι 49,2 L Αν αρχίσουµε να µετακινούµε αργά το έµβολο διατηρώντας τη θερµοκρασία σταθερή, να υπολογιστούν: α) Ο ελάχιστος όγκος του δοχείου στη θερµοκρασία των 27 ο C, στον οποίο δεν παρατηρείται µεταβολή της φυσικής κατάστασης Χ β) Ο αριθµός mol του Χ που θα συµπυκνωθεί, όταν το αέριο συµπιεστεί ισόθερµα, µέχρις ότου καταλάβει το ήµισυ του προηγούµενου ελάχιστου όγκου ίνεται η τάση ατµών του αείου Χ στους 27 ο C ίση µε 3 atm ίνεται R = 0,082 atm L/mol K Θερµοχηµεία 1 ίνονται οι θερµοχηµικές εξισώσεις: Α + Β Γ +, Η 1 = -40 ΚJ και Γ + Ε, Η 2 = +60 KJ Να υπολογίσετε τη Η των αντιδράσεων: α) Γ + Α + Β β) 2Γ + 2 2Α + 2Β γ) Α + Β Ε 2 Να υπολογίσετε την πρότυπη ενθαλπία σχηµατισµού του στερεού Ca(OH) 2 ίνονται: H 2(g) + 1/2 O 2(g) H 2 O (l), Η 1 = -286 KJ CaO (s) + H 2 O (1) Ca(OH) 2(s), Η 2 = -64 KJ Ca (s) + 1/2 O 2(g) CaO (s), Η 3 = -635 KJ

5 261 3 Να υπολογίσετε τη Η ο της αντίδρασης: 4NH 3(g) + 5O 2(g) 4NO (g) + 6H 2 O (g) ίνονται: Ν 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) Η 0 1 = -92,2 KJ 2H 2(g) 2H 2 O (g) Η 0 2 = -484 KJ N 2(g) 2NO (g) Η 0 3 = +180 KJ 4 Nα υπολογίσετε τη θερµότητα που εκλύεται όταν 100 ml HCl (aq) 0,5 M αντιδράσουν µε 300 ml Ba(OH) 2(aq) 0,5 M ίνεται ότι η ενθαλπία εξουδετέρωσης Η n = -59 KJ/mol ml διαλύµατος ΝaOH 0,4 M αναµειγνύονται µε 250 ml διαλύµατος ΗCl 0,4 M, σε ένα θερµοδόµετρο από αφρώδες πλαστικό Αν η αρχική θερµοκρασία των δύο διαλυµάτων ήταν 17,0 ο C και µε την ανάµειξή τους η θερµοκρασία αυξήθηκε σε 19,5 ο C, να υπολογίσετε την ενθαλπία εξουδετέρωσης του ΝaΟΗ (aq) µε ΗCl (aq) ίνονται: θερµοχωρητικότητα θερµιδοµέτρου = 200 J K -1, ειδική θερµοχωρητικότητα των διαλυµάτων = 4,2 ΚJ kg -1 K -1, πυκνότητα διαλυµάτων = 1 g/ml 6 Ένα καύσιµο όγκου 8,96 L µετρηµένων σε STP, περιέχει µεθάνιο, CH 4(g) και αιθάνιο C 2 H 6(g) H ποσότητα θερµότητας που εκλύεται ααπό την καύση του µίγµατος ανεβάζει τη θερµοκρασία 2 Kg νερού κατά 50 ο C Nα υπολογιστεί η % v/v σύσταση του µίγµατος, αν η ενθαλπία καύσης του CH 4(g) και του C 2 H 6(g) είναι -879 KJ/mol και -154 KJ/mol, αντίστοιχα ίνεται η ειδική θερµοχωρητικότητα του νερού ίση µε c = 1 cal g -1 grad L µετρηµένα σε STP, αερίου µίγµατος CΗ 4 και C 4 H 10 που βρίσκονται µε αναλογία mol 4:1 αντίστοιχα, καίγονται και η ποσότητα θερµότητας που εκλύεται χρειάζεται για να ζεστάνουµε 90 Kg νερού θερµοκρασίας 17 ο C H απώλεια θερµότητας κατά τη διάρκεια της θέρµανσης του νερού είναι 30% Να βρεθεί η τελική θερµοκρασία του νερού ίνονται Η c(ch4 ) = -200 KJ/mol, Ηc (C4 H 10 ) = -400 kj/mol, και η ειδική θερµοχωρητικότητα του νερού είναι 4,184 J g -1 grad-1 Χηµική κινητική 1 Για την αντίδραση 2ΝΟ (g) 2NO 2(g), ο νόµος της ταχύτητας είναι: U = k [NO] 2 [O 2 ] Πόσο θα µεταβληθεί η ταχύτητα της αντίδρασης αν: α) υποδιπλασιαστεί η [ΝΟ] β) τριπλασιαστεί η [ΝΟ] γ) τόσο η [ΝΟ] όσο και η [Ο 2 ] διπλασιαστούν δ) µειωθεί ο όγκος του δοχείου στο 1/3 2 ιαπιστώθηκε πειραµατικά ότι η αρχική ταχύτητα της αντίδρασης Α + 3Β Γ, διπλασιάζεται όταν η συγκέντρωση του Α διπλασιάζεται, αλλά τετραπλασιάζεται όταν η αρχική συγκέντρωση του Β διπλασιάζεται α) Ποια είναι η τάξη της αντίδρασης ως προς το Β και ποια η ολική τάξη; β) Να δώσετε ένα πιθανό µηχανισµό για την αντίδραση

6 262 3 Η ένωση Α µετατρέπεται στην ένωση Β σύµφωνα µε την αντίδραση Α Β Ποιο από τα επόµενα διαγράµµατα παριστάνει τις συγκεντρώσεις των συστατικών Α και Β µε το χρόνο 4 Η ένωση Α αντιδρά µε την ένωση Β σύµφωνα µε την αντίδραση Α + 2Β Γ Σε ένα κενό δοχείο όγκου 1 L εισάγονται 1 mol A και 1 mol B Ποιο από τα επόµενα διαγράµµατα παριστάνει τις συγκεντρώσεις των συστατικών Α και Β µε το χρόνο 5 Για την αντίδραση 2Α + Β 2Γ βρέθηκαν τα εξής αποτελέσµατα στις ίδιες συνθήκες: α Να βρεθεί η τάξη και ο νόµος ταχύτητας της αντίδρασης β Να υπολογιστεί η σταθερά ταχύτητας της αντίδρασης γ Σε δοχείο χωρητικότητας 10 L εισάγονται 4 mol A και 2 mol B Σε ποιο ποσοστό θα έχει µειωθεί η ταχύτητα, όταν έχει παραχθεί 1 mol Γ 6 Σε δοχείο όγκου 7,4 L εισάγονται 5 mol SΟ 3(g) και θερµαίνονται στους 327 ο C, οπότε διασπώνται σε SO 2(g) και Ο 2(g), σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: 2SO 3(g) 2SO 2(g) Η ταχύτητα της αντίδρασης ως προς το SO 3(g) είναι 0,005 mol/l sec στη διάρκεια των 2 πρώτων λεπτών Να υπολογιστεί η ολική πίεση των αερίων στο δοχείο µετά το τέλος των 2 min 7,5 mol ισοµοριακού µίγµατος ΝΟ(g) και Ο 2(g), που περιέχεται σε δοχείο όγκου 1 L µετατρέπεται σε ΝΟ 2(g), σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: 2NO (g) 2NO 2(g) Μετά από 20 min σχηµατίστηκαν 2 NO 2(g) Να υπολογιστούν: α H ταχύτητα της αντίδρασης ως προς το ΝΟ (g) β H ταχύτητα ως προς το Ο 2(g) γ O αριθµός mol του ΝΟ (g) που δεν αντέδρασαν στο τέλος των 20 min

7 263 Χηµική ισορροπία 1 Σε ένα δοχείο όγκου 1 L σε σταθερή θερµοκρασία εισάγονται 0,8 mol της ένωσης Α Αυτή αρχίζει να µετατρέπεται στην ένωση Β σύµφωνα µε την αµφίδροµη αντίδραση: Α(g) B(g) Ποιο από τα επόµενα διαγράµµατα είναι αυτό που παριστάνει τις συγκεντρώσεις των συστατικών Α και Β µε το χρόνο: 2 Σε ένα δοχείο όγκου 1 L, σε σταθερή θερµοκρασία, εισάγονται 3 mol της ένωσης Α Αυτή αρχίζει να µετατρέπεται στην ένωση Β σύµφωνα µε την αµφίδροµη αντίδραση: 2Α(g) 3B(g) Στη θερµοκρασία αυτή η Κ c αυτής της αντίδρασης είναι 27 Η γραφική παράσταση των συγκεντρώσεων των συστατικών Α και Β µε το χρόνο (µέχρι την αποκατάσταση της χηµικής ισορροπίας) είναι: 3 Σε δοχείο που θερµοστατείται σε µια ορισµένη θερµοκρασία εισάγεται 1 mol στερεού CaCO 3 Όταν έχει αποκατασταθεί η ισορροπία: CaCO 3(s) CaO (s) + CO 2(g) βρέθηκε ότι έχουν σχηµατιστεί 0,5 mol CO 2 και ότι η πίεση είναι 2 atm α) Η Κ p της αντίδρασης είναι: ,2 3 0,1 4 0,5 β) Στο δοχείο εισάγονται 0,3 mol CO 2 Η πίεση του CO 2 στο δοχείο µετά την αποκατάσταση της χηµικής ισορροπίας θα είναι: 1 3,2 atm 2 0,8 atm 3 2 atm 4 1 atm γ) Στη συνέχεια στο δοχείο εισάγονται 0,3 mol CaCO 3 Η πίεση του CO 2 στο δοχείο µετά την αποκατάσταση της χηµικής ισορροπίας θα είναι: 1 4,4 atm 2 3,2 atm 3 2 atm 40,8 atm 4 Σε ένα δοχείο ορισµένου όγκου V L, σε ορισµένη θερµοκρασία, βρίσκονται τα αέρια συστατικά Α, Β, Γ, στη θέση ισορροπίας σε ποσότητες 2, 3, 4 και 3 mol αντίστοιχα Aν η ισορροπία περιγράφεται απο την εξίσωση: Α (g) + B (g) Γ (g) + (g)

8 264 α) Η τιµή της Κ c είναι: β) Για να αυξηθεί η ποσότητα του κατά 1 mol πρέπει να προσθέσουµε επιπλέον από το συστατικό Α: 1 1 mol 2 2 mol 3 3 mol 4 4 mol γ) Aν σ αυτή τη θερµοκρασία µετά την αποκατάσταση της ισορροπίας µεταφερθούν τα συστατικά σε δοχείο όγκου V/2 L, τότε όταν θα αποκατασταθεί ξανά η ισορροπία η συγκέντρωση του : 1 θα παραµείνει η ίδια 2 θα υποδιπλασιαστεί 3 θα διπλασιαστεί 5 Η σταθερά της χηµικής ισορροπίας Κp για την αντίδραση: 1/2Η 2(g) + 1/2 I 2(g) HJ (g) σε θερµοκρασία 600 Κ είναι 8 α) Να βρεθεί η Κc στην ίδια θερµοκρασία για την αντίδραση θερµικής διάσπασης του ΗΙ: 2ΗΙ (g) H 2(g) + I 2(g) β) είξτε ότι για την αντίδραση της θερµικής διάσπασης του ΗΙ ισχύει η σχέση K p = α 2 /4(1-α) 2 όπου α βαθµός διάσπασης του ΗΙ γ) Γιατί ο α δεν εξαρτάται από την πίεση; 6 Τα αέρια Α και Β εισάγονται σε κενό δοχείο όγκου 10 L µε αναλογία mol: 2:1 αντίστοιχα Σε θερµοκρασία Τ Κ τα αέρια Α και Β αντιδρούν µεταξύ τους σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: 2A (g) + B (g) 2Γ (g) Μετά την αποκατάσταση χηµικής ισορροπίας, βρέθηκε ότι η µερική πίεση του Β είναι ίση µε τη µερική πίεση του Γ Αν η Κc της χηµικής ισορροπίας στη θερµοκρασία Τ Κ είναι ίση µε 10 Μ -1, να υπολογιστούν: α) ο αριθµός των mol των Α και Β β) ο συντελεστής απόδοσης και η απόδοση της αντίδρασης 7 Σε δοχείο όγκου 10 L εισάγονται 5 mol HBr (g) Το ΗΒr (g) θερµαίνεται στους 727 ο C, οπότε διασπάται µερικά σε Η 2(g) και Br 2(g) σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: 2HBr (g) H 2(g) + Br 2(g) Η Κc της αντίδρασης είναι 36 στους 727 ο C Να υπολογιστούν: α) Ο βαθµός διάσπασης του ΗBr (g) β) Η Κ ρ γ) Η P ολ στην κατάσταση ισορροπίας και δ) Ο αριθµός των mol του Br 2(g) που πρέπει να προστεθεί στο δοχείο, ώστε στη νέα θέση χηµικής ισορροπίας η Ρ ολ να γίνει ίση µε 61,5 atm στους 727 ο C 8 Αέριο µίγµα που περιέχει 25% v/v PCl 3(g) και 75% v/v Cl 2(g) εισάγεται σε δοχείο όγκου 1 L και θερµαίνεται στους θ ο C, οπότε γίνεται αντίδραση και αποκαθίσταται χηµική ισορροπία µε απόδοση 80%, σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: PCl 2(g) + Cl 2(g) PCL 5(g) Για την αντίδραση αυτή η Κ c είναι ίση µε 40 στους θ ο C Να υπολογιστεί ο αριθµός mol του αρχικού αερίου µίγµατος

9 265 9 Σε κενό δοχείο σταθερού όγκου V L, στους 1000 Κ, εισάγουµε ποσότηατ CO 2(g) που διασπάται σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: 2CO 2(g) 2CO (g) Mετά την αποκατάσταση της χηµικής ισορροπίας, η ολική πίεση στο δοχείο βρέθηκε ίση µε 8,2 atm και η πυκνότητα του µίγµατος ίση µε 4 g/l Να υπολογιστούν: α) Το ποσοστό διάσπασης του CO 2(g) β) Η % v/v περιεκτικότητα του µίγµατος ισορροπίας σε Ο 2(g) γ) Οι σταθερές ισορροπίας Κ c και Κ ρ στους 1000 Κ 10 Σε δοχείο σταθερού όγκου τοποθετούµε 4 mol στερεού Fe 3 O 4(s) και 4 mol Η2(g) και θερµαίνουµε στους θ ο C, οπότε γίνεται αντίδραση σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: Fe 3 O 4(s) + 4H 2(g) 3Fe (s) + 4H 2 O (g), Η = +36 kcal Στη θέση ισορροπίας η Ρ ολ είναι ίση µε 4 atm Αν η σταθερά ισορροπίας Κ c, είναι ίση µε 81, να υπολογιστούν στη θέση χηµικής ισορροπίας: α) Η % v/v σύσταση του µίγµατος των αερίων και % w/w σύσταση του µίγµατος των στερεών β) Ποιες είναι οι µερικές πιέσεις των αερίων συστατικών του µίγµατος στη θέση χηµικής ισορροπίας; γ) Ποιο ποσό θερµότητας απορροφάται µέχρι να αποκατασταθεί χηµική ισορροπία; δ) Πώς επηρεάζεται η θέση χηµικής ισορροπίας από την αλλαγή του όγκου του δοχείου ή της ολικής πίεσης; 11 Σε δοχείο όγκου 2 L, βρίσκονται σε ισορροπία 4 mol SO 2(g), 2 mol O 2(g) και 4 mol SO 3(g) στους 337 ο C, σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: 2SO 2(g) 2SO 3(g) Να υπολογιστούν: α) Η σύσταση του αερίου µίγµατος όταν στο δοχείο εισαχθεί αδρανές αέριο (ο όγκος παρα- µένει σταθερός) β) Ο όγκος του δοχείου, όταν στο δοχείο εισαχθεί αδρανές αέριο (πίεση σταθερή), ώστε στη νέα θέση χηµικής ισορροπίας ο αριθµός mol του SO 2(g) να γίνει ίσος µε 5 12 Σε κενό δοχείο όγκου 10 L εισάγονται 44 mol NH 3(g) Με εισαγωγή µικρής ποσότητας στερεού καταλύτη, η ΝΗ 3(g) διασπάται σε Ν 2(g) και Η 2(g), σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: 2NH 3(g) N 2(g) + 3H 2(g) Η θερµότητα στην οποία πραγµατοποιείται η αντίδραση είναι 27 ο C και η ποσότητα θερµότητας που απορροφήθηκε είναι ίση µε 44 kcal Να υπολογιστούν: α) Η απόδοση της αντίδρασης διάσπασης της ΝΗ 3 β) Οι σταθερές ισορροπίας Κ c και Κ p, καθώς και η σχέση που τις συνδέει γ) Η % w/w σύσταση του µίγµατος ισορροπίας (η ενθαλπία σχηµατισµού της ΝΗ 3(g) είναι ίση µε -11 kcal/mol)

10 266 Οξειδοαναγωγή 1 1 g του µίγµατος FeSO 4 και Fe 2 (SO 4 ) 3 διαλύεται στο Η 2 Ο και το διάλυµα που προκύπτει αποχρωµατίχει 15,8 ml διαλύµατος ΚΜnO 4 0,04M, παρουσία Η 2 SO 4 Να βρεθεί % w/w σύσταση του αρχικού µίγµατος 2 είγµα ορείχαλκου αποτελούµενο από 70% w/w Cu και 30% w/w Zn διαλύεται σε 2,64 ml διαλύµατος ΗΝΟ 3 πυκνότητας 1,42 g/ml και περιεκτικότητας 69,8 w/w Κατά τη διάλυση εκλύεται ΝΟ Να υπολογιστεί: α) Η µάζα του δείγµατος που διαλύθηκε β) Ο όγκος του ΝΟ που εκλύθηκε, σε STP ml διαλύµατος ΗCl αντιδρούν πλήρως µε ορισµένη ποσότητα ΚMnO 4 H ίδια ποσότητα KΜnO 4 αντιδρά πλήρως µε 600 ml διαλύµατος FeCl 2 0,4 M σε όξινο περιβάλλον Να υπολογιστεί η µοριακότητα κατ όγκο (Μ) του διαλύµατος του ΗCl 4 Ένα µέταλλο έχει σχετική ατοµική µάζα ίση µε 24 Κατά την πλήρη διάλυση 7,2 g του µετάλλου αυτού σε πυκνό και θερµό διάλυµα H 2 SO 4 ελευθερώνονται 6,72 L SO 2(g) µετρηµένα σε STP, ενώ το µέταλλο µετατρέπεται σε θειικό άλας α) Να υπολογιστεί ο αριθµός οξείδωσης του µετάλλου στο άλας που σχηµατίζεται β) Πόσος όγκος αερίου, µετρηµένος σε STP, εκλύεται κατά τη διάλυση τριπλάσιας ποσότητας του µετάλλου σε αραιό διάλυµα θειικού οξέος; 5 Ένα µέταλλο Μ µε σχετική ατοµική µάζα ίση µε 51 µπορεί να σχηµατίσει ενώσεις στις οποίες εµφανίζει περισσότερους από ένα ΑΟ 0,1 g του Μ αντιδρούν µε αραιό διάλυµα H 2 SO 4 και παράγονται 44 cm 3 H 2(g) µετρηµένα σε STP To διάλυµα που σχηµατίζεται αντιδρά πλήρως µε 58,8 ml διαλύµατος ΚMnO 4 0,02 M Nα βρεθούν: α) Οι δύο ΑΟ του µετάλλου β) Ο τύπος του θειικού άλατος του Μ στην πρώτη αντίδραση Συνδυαστικά προβλήµατα ml διαλύµατος K 2 Cr 2 O 7 0,5M οξειδώνουν πλήρως διάλυµα HCl α) Να βρεθεί ο όγκος του αερίου που παράγεται σε STP β) Αν το αέριο αυτό διαβιβαστεί σε δοχείο όγκου 1 L που περιέχει σε ισορροπία 2 mol COCl 2, 3 mol CO και 4 mol Cl 2, να βρεθεί η συγκέντρωση του COCl 2 στη νέα ισορροπία ίνεται η χηµική εξίσωση της ισορροπίας: COCl 2 CO + Cl 2 2 Ποσότητα Ι 2 χωρίζεται σε δύο ίσα µέρη Το πρώτο µέρος αναµιγνύεται µε ισοµοριακή ποσότητα Η 2 οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία: Η 2(g) + I 2(g) 2HI (g) για την οποία Κ c = 36 H ποσότητα του ΗΙ που σχηµατίζεται είναι 1,5 mol α) Ποια είναι η αρχική ποσότητα του Ι 2 ; β) Το δεύτερο µέρος από το Ι 2 αντιδρά πλήρως µε πυκνό διάλυµα ΗΝΟ 3 περιεκτικότητας 39,375% w/v Ποιος όγκος διαλύµατος ΗΝΟ 3 απαιτείται;

11 ,75g Cu αντιδρούν πλήρως µε πυκνό διάλυµα ΗΝΟ 3 Το αέριο ΝΟ 2 που ελευθερώνεται εισάγεται σε κενό δοχείο και αποκαθίσταται η ισορροπία: 2ΝΟ 2(g) N 2 O 4 (g) για την οποία είναι Κ p = 2 στη θερµοκρασία του πειράµατος Αν η ολική πίεση του µίγµατος ισορροπίας είναι 3 atm, να υπολογισθούν: α) η ποσότητα του ΝΟ 2 που παράγεται β) η απόδοση της αντίδρασης και οι µερικές πιέσεις στην ισορροπία; 4 Ένα διάλυµα Η 2 Ο 2 απαιτεί για πλήρη οξείδωση 2,4 L διαλύµατος ΚΜnO 4 0,1 Μ παρουσία H 2 SO 4 α Να υπολογιστεί ο όγκος του αερίου Α που ελευθερώνεται µετρηµένος σε STP β Το αέριο Α διαβιβάζεται σε δοχείο όγκου 8,2 L που περιέχει 0,6 mol SO 2 Το σύστηµα θερµαίνεται στους 227 ο C οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία: 2SO 2(g) 2SO 3(g) Το µίγµα ΧΙ ασκεί πίεση 5 atm Να υπολογιστούν: i η απόδοση της αντίδρασης ii η σταθερά K p 5 29,25g NaCl οξειδώνονται πλήρως µε διάλυµα ΚMnO 4 0,2 M παρουσία H 2 SO 4 H ποσότητα του Cl 2 που παράγεται αναµιγνύεται µε ισοµοριακή ποσότητα Η 2, οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία: H 2(g) + Cl 2(g) 2HCl (g) για την οποία είναι Κ c = 81 Να υπολογισθούν: α Ο όγκος του διαλύµατος KMnO4 που απαιτείται για την οξείδωση β Η ποσότητα του ΗΙ στην κατάσταση ΧΙ 6 Ορισµένη ποσότητα Zn διαλύεται πλήρως σε πυκνό διάλυµα ΗΝΟ 3, οπότε ελευθερώνονται 8,96 NO 2 µετρηµένα σε STP α Ποια ποσότηατ Zn αντέδρασε; β Η ποσότητα του ΝΟ 2 που παράγεται εισάγεται σε κενό δοχείο όγκου 8,2 L στους 127 ο C οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία: Ν 2 Ο 4(g) 2NO 2(g) Το αέριο µίγµα Χηµικής Ισορροπίας έχει πίεση 1,2 atm Να υπολογισθούν: i η απόδοση της αντίδρασης ii η σταθερά ισορροπίας K p 7 Αέριο µίγµα Η 2 και Ι 2 έχει όγκο 44,8 L µετρηµένο σε STP Το γραµµοµοριακό κλάσµα του Ι 2 στο µίγµα χηµικής ισορροπίας είναι 0,4 α Ποια είναι η σύσταση του µίγµατος; β Το µίγµα αντιδρά σε κατάλληλες συνθήκες και σχηµατίζει ΗΙ Να υπολογίσετε το ποσό θερµότητα που απορροφάται γ Η ποσότητα του ΗΙ που παράγεται διαβιβάζεται σε 500 ml διαλύµατος Κ 2 Cr 2 O 7 0,2M Να εξετάσετε αν θα αλλάξει χρώµα το πορτοκαλί διάλυµα του Κ 2 Cr 2 O 7 ίνεται η ενθαλπία του ΗΙ Η f = +60 KJ/mol 8 Σε κενό δοχείο όγκου 2 L εισάγεται ουσία Α και στους 27 ο C ασκεί πίεση 12,3 atm Ίδια ποσότητα από την ουσία Α σε αέρια κατάσταση εισάγεται σε δοχείο µε όγκο 2 L και σε κατάλληλη θερµοκρασία διασπάται κατά 60% σύµφωνα µε την αντίδραση: Α(g) 2B(g) α Ποια η Κ c της αντίδρασης;

12 268 β Ποιος αριθµός mol από την ουσία Β πρέπει να αφαιρεθεί από το δοχείο ώστε στην νέα χηµική ισορροπία να έχουµε 0,1 mol A υπό σταθερή θερµοκρασία 9 Ένα µίγµα ΝΟ και Βr 2 αντιδρά σύµφωνα µε την χηµική εξίσωση: 2NO (g) + Br 2(g) 2NOBr (g) Αν το µίγµα χηµικής ισορροπίας περιέχει ισοµοριακές ποσότητες από τα τρία αέρια να υπολογιστούν: α Η % v/v σύσταση του αρχικού µίγµατος; βη απόδοση τηε αντίδρασης; γ Το ποσοστό µετατροπής του ΝΟ και του Br 2 10 Σε 800 ml διαλύµατος ΗCl προσθέτουµε περίσσεια σκόνης Ζn, χωρίς να µεταβληθεί ο όγκος, οπότε πραγµατοποιείται η αντίδραση: Zn (s) + 2HCl ZnCl 2(aq) + H 2(g) και ελευθερώνονται 4,48 L H 2 µετρηµένα σε STP α) Να υπολογιστεί η αρχική συγκέντρωση του ΗCl β) Να γίνει η καµπύλη αντίδρασης για το ΗCl, καθώς και η γραφική παράσταση του όγκου του παραγόµενου Η 2 σε συνάρτηση µε το χρόνο γ) Πως θα µεταβληθεί η καµπύλη αντίδρασης του ΗCl αν: i αυξηθεί η θερµοκρασία ii αραιωθεί το διάλυµα iii αυξηθεί η πίεση iv ο Zn προστεθεί µε τη µορφή µικρότερων κόκκων 11 Αέριο ισοµοριακό µίγµα Η 2 και Cl 2 έχει πίεση 2 atm Το µίγµα αντιδρά σε κατάλληλες συνθήκες οπότε εκλύονται 8,8 Κcal Το αέριο που παράγεται διαβιβάζεται σε 1 L διαλύµατος ΚΟΗ 0,4 Μ οπότε εκλύονται 5,44 Kcal Να βρεθούν: α Οι µερικές πιέσεις των συστατικών του αρχικού µίγµατος β Η µάζα του αρχικού µίγµατος γ Η ενθαλπία εξουδετέρωσης του ΗCl από το ΚΟΗ ίνονται Η f HCl = -22 Kcal/mol

13 269 Kριτήριο Αξιολόγησης 1 ου Κεφαλαίου Kριτήριο Αξιολόγησης 1 ου Κεφαλαίου Θέµα 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να επιλέξετε τη σωστή απάντηση: 1 Οι δυνάµεις που ασκούνται µεταξύ των µορίων ΗX (X F) χαρακτηρίζονται ως: α εσµοί υδρογόνου β υνάµεις διασποράς γ υνάµεις διπόλου - διπόλου δ υνάµεις ιόντος - διπόλου (4 µονάδες) 2 Όταν εξατµίζεται µια ποσότητα υγρού, το µέτρο των διαµοριακών δυνάµεων: α ε µεταβάλλεται β Αυξάνεται γ Μειώνεται δ Αυξάνεται µόνο αν αυξηθεί η θερµοκρασία (4 µονάδες) 3 Το σηµείο βρασµού ενός υγρού: α Αυξάνεται µε την αύξηση της θερµοκρασίας β Είναι χαµηλό για ουσίες µε ισχυρές διαµοριακές δυνάµεις γ Είναι η θερµοκρασία στην οποία η τάση ατµών του υγρού γίνεται ίση µε την ατµοσφαιρική πίεση δ Είναι χαµηλό για ουσίες µε µικρή σχετική µοριακή µάζα (Μr) (4 µονάδες) 4 H τάση ατµών εξαρτάται από: α Τη φύση του υγρού και τη θερµοκρασία β Τον όγκο του δοχείου γ Την ποσότητα του υγρού δ Όλους τους παραπάνω παράγοντες (4 µονάδες) 5 Να κατατάξετε τις παρακάτω ουσίες κατά σειρά αυξανόµενου σηµείου βρασµού: H 2 O, NaCl, HBr, CH 4 (4 µονάδες) 6 Αντιστοιχίστε αµφιµοσήµαντα τον κάθε µοριακό τύπο (στήλη A) µε µια πρόταση(στήλη B) Στήλη Α 1 NH 3 2 CH 4 3 H 2 4 HI 5 ΚΒr Στήλη Β α Μεταξύ των µορίων του αναπτύσσονται δεσµοί υδρογόνου β ιαλύεται στον CCl 4 γ Εµφανίζει το υψηλότερο σηµείο βρασµού δ Tα µόρια του δεν είναι δίπολα, γιατί οι δεσµοί του µορίου του δεν είναι πολωµένοι ε Μεταξύ των µορίων του ασκούνται δυνάµεις διπόλου - διπόλου (4 µονάδες)

14 270 Θέµα 2 ο 1 Να αναφέρετε όλα τα είδη των διαµοριακών δυνάµεων που ασκούνται µεταξύ των µορίων ενός αερίου µίγµατος υδρογόνου (Η 2 ) και υδραλογόνου (ΗX) Μεταξύ ποιων µορίων ασκούνται οι ισχυρότερες και µεταξύ ποιων οι ασθενέστερες διαµοριακές δυνάµεις (8 µονάδες) 2 ύο αέρια Α και Β (που δεν αντιδρούν µεταξύ τους) έχουν αναµιχθεί µε αναλογία mol α:β Αν η ολική πίεση του µίγµατος είναι γ atm, να βρεθούν οι µερικές πιέσεις των αερίων Α και Β (8 µονάδες) 3 Να δικαιολογήσετε ποιες απ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές ή λανθασµένες α Οι αλκοόλες διαλύονται στο Η 2 Ο β Το µόριο του CO 2 είναι πολικό γ Μεταξύ των µορίων CΗ 3 CΗ 2 CH 2 CH 2 CH 3 και, υψηλότερο σηµείο βρασµού έχει η ένωση µε τη διακλαδισµένη αλυσίδα (9 µονάδες) Θέµα 3 ο Σε σταθερή θερµοκρασία και σε συνθήκες που δεν αντιδρούν µεταξύ τους, διαθέτουµε ένα µίγµα τριών αερίων Α, Β και Γ Ο αριθµός mol του Α είναι 5, η µερική πίεση του Β είναι 2 atm, ενώ η µερική πίεση του Γ είναι διπλάσια απ την µερική πίεση του Β Αν το γραµµοµοριακό κλάσµα του Γ είναι 1/4, να βρεθούν: α Η µερική πίεση του Α β Το γραµµοµοριακό κλάσµα του Α και του Β γ Ο αριθµός mol του Β και του Γ (25 µονάδες) Θέµα 4 ο Σε δοχείο µεταβλητού όγκου εισάγεται ποσότητα αερίου Στους 300 Κ το αέριο ασκεί πίεση 0,5 atm και καταλαµβάνει όγκο 49,2 L Αν αρχίσουµε να µειώνουµε τον όγκο του δοχείου, διατηρώντας σταθερή τη θερµοκρασία, να υπολογιστούν: α Ο ελάχιστος όγκος του δοχείου, στον οποίο δεν παρατηρείται µεταβολή της φυσικής κατάστασης του αερίου β Ο αριθµός mol του υγρού που θα προκύψει, αν το αέριο συµπιεστεί ισόθερµα µέχρις ότου καταλάβει το 1/12 του αρχικού όγκου του δοχείου ίνεται η τάση ατµών του αερίου στους 300 Κ ίση µε 3 atm R = 0,082 atm L/mol K (25 µονάδες)

15 271 Kριτήριο Αξιολόγησης 2 ου Κεφαλαίου Kριτήριο Αξιολόγησης 2 ου Κεφαλαίου Θέµα 1 ο Στις ερωτήσεις 1-3 να επιλέξετε τη σωστή απάντηση: 1 Σε µια εξώθερµη χηµική αντίδραση: α Η ενθαλπία των αντιδρώντων είναι µεγαλύτερη απ την ενθαλπία των προϊόντων β Η ενθαλπία των προϊόντων είναι µεγαλύτερη απ την ενθαλπία των αντιδρώντων γ Η ενθαλπία του συστήµατος αυξάνεται δ Απορροφάται θερµότητα από το περιβάλλον 2 Απ τις παρακάτω αντιδράσεις είναι σίγουρα εξώθερµη: α Η 2 Ο (l) H 2 O (g) β 2HCl + Ba(ΟΗ) 2 ΒaCl 2 + 2H 2 O γ 2NH 3 N 2 + 3H 2 δ Η 2 Ο (s) H 2 O (l) 3 Η θερµοχωρητικότητα µιας ουσίας: α Εκφράζεται σε µονάδες J g -1 grad -1 ή cal g -1 grad -1 β Εκφράζεται σε µονάδες J grad -1 ή cal grad -1 γ Εκφράζεται σε µονάδες J grad ή cal grad δ Είναι αδιάστατο µέγεθος 4 Να συµπληρωθούν τα κενά στις παρακάτω προτάσεις: Από το δεδοµένο ότι Η ο c (CH 4 ) = -890 KJ/mol συµπεραίνουµε ότι: α κατά την καύση ορισµένης ποσότητας CH 4 ισχύει Η προϊόντων Η αντιδρώντων β Για κάθε CH 4 που καίγεται θερµότητα 890 KJ γ Κατά τη µέτρηση της µεταβολής ενθαλπίας οι ουσίες της αντίδρασης, έχουν αναχθεί σε θερµοκρασία και σε πίεση 5 Αντιστοιχίστε τις ενεργειακές µεταβολές στις αντιδράσεις (στήλη Α) µε τις ενθαλπίες ( στήλη Β) Στήλη Α 1 HCl (aq) + KOH (aq) KCl (aq) + H 2 O (l) 2 H 2 O (g) H 2 O (l) 3 H 2(g) + Cl 2(g) 2HCl (g) 4 C 2 H 6(g) + 7/2O 2(g) 2CO 2(g) + 3H 2 O (l) Στήλη Β α Ενθαλπία αντίδρασης β Ενθαλπία σχηµατισµού γ Ενθαλπία υγροποίησης δ Ενθαλπία εξουδετέρωσης ε Ενθαλπία καύσης

16 272 Θέµα 2 ο 1 Σε ποια απ τις τρεις παρακάτω εξώθερµες αντιδράσεις εκλύεται το µεγαλύτερο ποσό θερµότητας; Αιτιολογήστε την απάντησή σας α Α (g) + B (g) Γ (l), Η 1 β Α (g) + B (l) Γ (g), Η 2 γ Α (g) + B (g) Γ (s), Η 3 (Όλα τα ποσά µετρήθηκαν στις ίδιες συνθήκες πίεσης και θερµοκρασίας) (8 µονάδες) 2 Αν για τη διάσπαση 0,2 mol NH 3 σε Ν 2 και Η 2 απορροφώνται 9,2 KJ, ποια η ενθαλπία σχηµατισµού της ΝΗ 3 ; (8 µονάδες) 3 Η ενθαλπία σχηµατισµού του µεθανικού οξέος (ΗCOOH) δε µπορεί να υπολογιστεί πειραµατικά, γιατί η αντίδραση σχηµατισµού δεν πραγµατοποιείται Προτείνετε µια µέθοδο προσδιορισµού της, λαµβάνοντας υπόψη ότι οι ενθαλπίες καύσης στοιχείων και ενώσεων µπορούν να υπολογιστούν πειραµατικά (9 µονάδες) Θέµα 3 ο 100 ml διαλύµατος ΚΟΗ 1 Μ αναµιγνύονται µε 400 ml διαλύµατος ΗCl 1 M, σε ένα θερµιδόµετρο από αφρώδες πλαστικό Αν µετά την ανάµειξη η αρχική θερµοκρασία των δύο διαλυµάτων αυξήθηκε κατά 2,5 ο C, να υπολογίσετε την ενθαλπία εξουδετέρωσης του ΚΟΗ µε το ΗCl ίνονται: θερµοχωρητικότητα θερµιδοµέτρου = 200 J K -1, ειδική θερµοχωρητικότητα όλων των διαλυµάτων = 4,2 ΚJ Kg -1 K -1, πυκνότητα όλων των διαλυµάτων = 1 g/ml (25 µονάδες) Θέµα 4 ο Αν δίνεται ότι: Η f (C 2 H 6 ) = 4 KJ/mol, Η c (C (s) ) = -394 KJ/mol, Η f (H 2 O (l) ) = -286 KJ/mol, Η c (CH 4 ) = -890 KJ/mol, να υπολογιστούν: α Η Η c (C 2 H 6 ) β Το ποσό θερµότητας που εκλύεται, όταν όταν καούν πλήρως 8,96 L ισοµοριακού µίγµατος µεθανίου και αιθανίου, µετρηµένα σε πρότυπες συνθήκες γ Ο όγκος του Ο 2 που καταναλώθηκε σε πρότυπες συνθήκες δ Η µάζα του νερού που µπορεί να θερµανθεί απ τους 20 ο C στους 70 ο C µε το ποσό αυτό ίνεται για το Η 2 Ο η ειδική θερµοχωρητικότητα c = 4 J g-1 K-1 (Όλες οι µεταβολές ενθαλπίας αναφέρονται στις ίδιες συνθήκες πίεσης και θερµοκρασίας) (25 µονάδες)

17 273 Kριτήριο Αξιολόγησης 3 ου Κεφαλαίου Kριτήριο Αξιολόγησης 3 ου Κεφαλαίου Θέµα 1 ο Στις ερωτήσεις 1-3 να επιλέξετε τη σωστή απάντηση: 1 Για την απλή αντίδραση C (s) CO 2(g), ο νόµος της ταχύτητας δίνεται απ τη σχέση: α υ = Κ[C] β υ = Κ[Ο 2 ] γ υ = Κ[C][O 2 ] δ υ = Κ[CO 2 ] 2 Η σταθερά Κ της ταχύτητας µιας αντίδρασης εκφράζει τη ταχύτητα της αντίδρασης όταν: α Οι συγκεντρώσεις όλων των αντιδρώντων γίνουν ίσες β Η συγκέντρωση κάθε αντιδρώντος είναι 1 mol/l γ Μηδενιστεί η συγκέντρωση ενός αντιδρώντος δ Εξισωθούν οι συγκεντρώσεις των αντιδρώντων και προϊόντων 3 Σε δοχείο όγκου V εισάγονται Η 2 και Cl 2 τα οποία σε σταθερή θερµοκρασία αντιδρούν σύµφωνα µε την αντίδραση: Η 2(g) + Cl 2(g) 2HCl (g) Για να αυξήσουµε τη ταχύτητα της αντίδρασης µπορούµε να: α Αυξήσουµε τον όγκο του δοχείου β Αυξήσουµε τη θερµοκρασία γ Μειώσουµε τη θερµοκρασία δ Προσθέσουµε ΝΗ 3, η οποία αντιδρά µε το ΗCl 4 Να συµπληρώσετε τα κενά στις παρακάτω προτάσεις: α Η γραφική παράσταση της ενός από τα αντιδρώντα ή προϊόντα µιας αντίδρασης σε συνάρτηση µε το χρόνο, ονοµάζεται β Μία καταλυτική αντίδραση χαρακτηρίζεται, όταν ο καταλύτης και τα βρίσκονται στην ίδια φάση (4 µονάδες) 5 ίνεται η απλή αντίδραση: Α (g) + 2B (g) Γ (g) Nα αντιστοιχίσετε αµφιµονοσήµαντα τις µεταβολές (στήληα) µε τα αποτελέσµατα που επιφέρουν στη ταχύτητα της αντίδρασης (στήλη Β) Στήλη Α 1 ιπλασιασµός της [Α] 2 ιπλασιασµός της [Β] 3 Αύξηση του όγκου του δοχείου 4 Προσθήκη καταλύτη 5 Προσθήκη ποσότητας Γ Στήλη Β α Μείωση της ταχύτητας β Αύξηση της ταχύτητας γ εν µεταβάλλεται η ταχύτητα δ ιπλασιασµός της ταχύτητας ε Τετραπλασιασµός της ταχύτητας (6 µονάδες)

18 274 Θέµα 2 ο 1 Σε δοχείο σταθερού όγκου µε σταθερή θερµοκρασία πραγµατοποιείται η αντίδραση: 2Α (g) Β (g) + 2Γ (g), Η = -50 Κcal Aρχικά εισάγουµε στο δοχείο ποσότητα σώµατος Α, ώστε η συγκέντρωση του να είναι 1 Μ Παρατηρούµε ότι η πίεση στο δοχείο µεταβάλλεται και µετά από 10 min σταθεροποιείται Με ανάλυση του αερίου µίγµατος που έγινε στο δοχείο βρέθηκε ότι αυτό αποτελείται µόνο από τα αέρια Β και Γ i) H πίεση στο δοχείο µεταβάλλεται διότι: α Ελευθερώνεται θερµότητα β Αυξάνονται τα mol των αερίων γ Μειώνονται τα mol των αερίων δ Μειώνονται τα mol των αερίων και ελευθερώνεται θερµότητα ii) Να γίνει σε ένα διάγραµµα η γραφική παράσταση της συγκέντρωσης Α, Β και Γ σε συνάρτηση µε το χρόνο (8 µονάδες) 2 Η ταχύτητα σχηµατισµού του Γ για την αντίδραση Α (g) + 3B (g) Γ (g), είναι 0,3 mol/l s Ποια η ταχύτητα κατανάλωσης των Α και Β; (8 µονάδες) 3 ίνεται η απλή αντίδραση: 2 ΝΟ (g) + Cl 2(g) 2NOCl (g) Nα δικαιολογήσετε ποιες απ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές ή λανθασµένες: α Οι µονάδες της σταθεράς ταχύτητας Κ είναι L mol - 1 s -1 β Αν προστεθεί αδρανές αέριο (πχ Νe), ώστε να διπλασιαστεί η πίεση τότε η ταχύτητα της αντίδρασης γίνεται οκτώ φορές µικρότερη (V δοχείου = σταθερός, Τ = σταθερή) γ Αν αυξηθεί η θερµοκρασία κατά 20 ο C, τότε η ταχύτητα διπλασιάζεται (9 µονάδες) Θέµα 3 ο Για την αντίδραση Α (g) + 2B (g) 3Γ (g) + (g) δίνεται το διάγραµµα: α Σε ποια σώµατα αντιστοιχούν οι καµπύλες (1) και (2); β Να βρεθεί η µέση ταχύτητα της αντίδρασης για τα πρώτα 12s γ Ποια η ταχύτητα της αντίδρασης τη χρονική στιγµή t = 20 s; δ Πως µεταβάλλεται η πίεση του συστήµατος κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, αν η θερµοκρασία διατηρείται σταθερή και το δοχείο όπου γίνεται η αντίδραση είναι σταθερού όγκου; Αιτιολογήστε την απάντησή σας Θέµα 4 ο c(m) 0, (1) (2) 20 t(s) (25 µονάδες) Κατά τη µελέτη της αντίδρασης: 2Α (aq) + B (aq) Γ (aq) βρέθηκαν τα διπλανά πειραµατικά δεδοµένα: α Ποιος ο νόµος της ταχύτητας; Τι συµπεραίνετε για την αντίδραση αυτή; β Ποια η τιµή και οι µονάδες της σταθεράς ταχύτητας Κ; γ Να υπολογιστεί η αρχική ταχύτητα της αντίδρασης, αν αναµείξουµε ίσους όγκους διαλυµάτων των ουσιών Α και Β µε συγκεντρώσεις 0,3 Μ και 0,4 Μ αντίστοιχα (25 µονάδες)

19 275 Kριτήριο Αξιολόγησης 4 ου Κεφαλαίου Kριτήριο Αξιολόγησης 4 ου Κεφαλαίου Θέµα 1 ο 1 Σε ποια από τις παρακάτω ισορροπίες ισχύει Κ p = K c ; α C (s) CO 2(g) β C (s) + 2Η 2 Ο (g) CO 2(g) + 2Η 2(g) γ 2CO (g) C (s) + CO 2(g) δ CaCO 3(s) CO 2(g) + CaO (s) (4 µονάδες) 2 Μια αντίδραση έχει απόδοση 90% Αυτό σηµαίνει ότι: α Κατά την αποµόνωση των προϊόντων, έχουµε απώλειες 10% β Η µάζα των προϊόντων είναι ίση µε τα 9/10 της µάζας των αντιδρώντων γ Η ποσότητα οποιουδήποτε από τα προϊόντα είναι ίση µε τα 9/10 της θεωρητικά αναµενό- µενης ποσότητας δ Τα συνολικά mol των προϊόντων είναι ίσα µε το 90% των mol των αντιδρώντων (4 µονάδες) 3 Η σταθερά Κ c της χηµικής ισορροπίας 2ΝΟ (g) N 2(g), Η = -40 Kcal, έχει τιµή κ στους 300 Κ και λ στους 600 Κ Μεταξύ των αριθµών κ και λ ισχύει: α λ = κ β λ > κ γ λ < κ δ λ = 2κ 4 ίνεται η χηµική ισορροπία Α (g) + 3B (g) 2Γ (g) Aν αρχικά έχουµε ισοµοριακές ποσότητες των Α και Β, στη κατάσταση χηµικής ισορροπίας θα ισχύει σίγουρα: α n A = n B β n A > n B γ n A = n Γ δ n Β > n Γ 5 Κλειστό δοχείο περιέχει σε κατάσταση χηµικής ισορροπίας Ν 2, Η 2 και ΝΗ 3 συµφωνα µε τη χηµική εξίσωση: Ν 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g), Η = -22 Kcal Για να αυξήσουµε τη ποσότητα της αµµωνίας που περιέχεται στο δοχείο µπορούµε να: α αυξήσουµε τη θερµοκρασία β µειώσουµε τη θερµοκρασία γαυξήσουµε τον όγκο του δοχείου δ προσθέσουµε καταλύτη (4 µονάδες) 6 Για την αντίδραση αα (g) + ββ (g) γγ (g) + δ (g) να αποδείξετε τη σχέση ανάµεσα στις σταθερές ισορροπίας Κ c και K p (3 µονάδες) Θέµα 2 ο 1 Nα γραφούν οι εκφράσεις των Κ c και K p των παρακάτω αντιδράσεων: α Ν 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) β 2Μg (s) + Ο 2(g) 2MgO (s)

20 276 γ COCl 2(g) CO (g) + Cl 2(g) δ 3O 2(g) 2O 3(g) ε 2NaHCO 3(s) Na 2 CO 3(s) + CO 2(g) + H 2 O (l) 2 ίνεται η Fe 3 O 4(s) + 4H 2(g) 3Fe (s) + 4H 2 O (g), Η = +150 ΚJ Τι επίδραση θα έχει στη θέση χηµικής ισορροπίας και στη ποσότητα του παραγόµενου Fe, καθεµία από τις παρακάτω µεταβολές; α Αύξηση της θερµοκρασίας β Αύξηση της πίεσης γ Αύξηση της συγκέντρωσης του Η 2 δ Προσθήκη µικρής ποσότητας Fe 3 O 4(s) ε Αν στη χηµική ισορροπία ισχύει mol Fe 3 O 4 = mol H 2 και mol Fe = mol H 2 O, να υπολογίσετε τη τιµή των Κ c και Κ p (10 µονάδες) 3 Σε δοχείο µεταβλητού όγκου έχει αποκατασταθεί η ισορροπία: Α (g) B (g) + Γ (g), Η > 0 Εξηγήστε αν ισχύουν ή όχι οι παρακάτω προτάσεις, αν όλες οι µεταβολές διεξαχθούν υπό σταθερή πίεση και θερµοκρασία α Η προσθήκη ποσότητας του Α προκαλεί αύξηση του όγκου του δοχείου β Η προσθήκη αδρανούς αερίου µειώνει τη ποσότητα του Γ (10 µονάδες) Θέµα 3 ο Σε δοχείο όγκου 1 L εισάγονται 0,7 mol H 2 και 0,7 mol I 2 Το µίγµα θερµαίνεται στους 500 o C και τελικά αποκαθίσταται η ισορροπία: Η 2(g) + I 2(g) 2HI (g), Η = +12 Κcal ιαπιστώθηκε ότι µετά την αποκατάσταση της χηµικής ισορροπίας περιέχονται στο δοχείο 128 g HI α Πόσα mol από κάθε αέριο περιέχονται στο δοχείο στη κατάσταση χηµικής ισορροπίας; β Υπολογίστε τη τιµή της Κ c της χηµικής ισορροπίας γ Υπολογίστε το ποσό της θερµότητας που απορροφάται µέχρι να αποκατασταθεί η χηµική ισορροπία δ Να γίνουν οι γραφικές παραστάσεις συγκέντρωσης - χρόνου του H 2 και του Η Ι, σε κοινούς άξονες ε Να εξετάσετε πως θα µεταβληθεί η συγκέντρωση του ΗΙ αν υποβάλουµε το µίγµα που βρίσκεται σε χηµική ισορροπία στις ακόλουθες µεταβολές: i Aυξήσουµε τη θερµοκρασία ii Αυξήσουµε τον όγκο του δοχείου ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες: Η: 1, Ι: 127 (25 µονάδες) Θέµα 4 ο Σε δοχείο όγκου 8,2 L εισάγονται 3 mol Ν 2 και x mol H 2 στους 127 ο C και αποκαθίσταται η ισορροπία Ν 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) Μετά την αποκατάσταση ισορροπίας βρέθηκε ότι τα mol όλων των σωµάτων είναι ίσα Να υπολογίσετε: α Τα x mol του Η 2 β Την απόδοση της αντίδρασης γ Τη σταθερά Κ p Aν θερµάνουµε το αρχικό µίγµα Ν 2 και Η 2 στους 200 ο C, µε σταθερό όγκο, µετα την αποκατάσταση της νέας χηµικής ισορροπίας, βρέθηκε ότι τα συνολικά mol όλων των σωµάτων είναι 7 δ Ποιά η απόδοση της αντίδρασης στους 200 ο C; ε Η αντίδραση παρασκευής της ΝΗ 3 είναι εξώθερµη ή ενδόθερµή; ίνεται: R = 0,082 L atm/mol K (25 µονάδες)

21 277 Kριτήριο Αξιολόγησης 5 ου Κεφαλαίου Kριτήριο Αξιολόγησης 5 ου Κεφαλαίου Θέµα 1 ο 1 Στις ενώσεις Η 2 SO 4, SO 2 και Η 2 S, τo S εµφανίζεται µε τους ΑΟ: α +8, +4, -2 β +6, -4, -2 γ +6, +4, -2 δ +6, +4, +2 2 Το προϊόν οξείδωσης του Ν 2 µπορεί να είναι: α ΝΗ 3 β ΝΗ 2 - ΝΗ 2 γ ΝΟ δ ΝΗ 2 ΟΗ 3 Να σηµειώσετε ποιες απ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές ή λανθασµένες: α Όταν ένα στοιχείο οξειδώνεται χαρακτηρίζεται ως οξειδωτικό β Όταν ένα στοιχείο προσλαµβάνει ηλεκτρόνια είναι αναγωγικό γ Το χλώριο είναι ισχυρότερο αναγωγικό απ το φθόριο δ Το Κ 2 Cr 2 O 7 είναι οξειδωτικό σε όξινο περιβάλλον ε Το ΝαCl όταν οξειδώνεται δίνει Cl 2 4 Να συµπληρωθούν οι παρακάτω αντιδράσεις: α Cu + H 2 SO 4(πυκνό) β CO + KMnO 4 + H 2 SO 4 γ H 2 O 2 + HI δ S + HNO 3(αραιό) ε SnCl 2 + K 2 Cr 2 O 7 + HCl (10 µονάδες) Θέµα 2 ο 1 Σε κάθε µία από τις παρακάτω περιπτώσεις δικαιολογήστε την απάντησή σας Ποιο από τα παρακάτω: i) ε µπορεί να είναι προϊόν οξείδωσης του Η 2 S; α SO 2 β S γ Η 2 SO 4 δ Νa 2 S ii) ε µπορεί να είναι προϊόν αναγωγής του ΗΝΟ3; α NO 2 β Ν 2 γ Ν 2 Ο δ Ν 2 Ο 5 iii) Οξειδώνεται πιο εύκολα; α Br - β Cl - γ F - δ Ι - (9 µονάδες) 2 Να προσδιορίσετε τον όγκο διαλύµατος ΚMnO 4 0,2 Μ που απαιτείται για την πλήρη οξείδωση 25 ml διαλύµατος FeSO 4 0,4 Μ σε όξινο διάλυµα (10 µονάδες) 3 Ένα µέταλλο Μ αντικαθιστά το Fe σε διάλυµα FeSO 4, ενώ δεν αντικαθιστά το Al σε διάλυµα Al(SO 4 ) 3 Τοποθετήστε τα µέταλλα κατ αυξανόµενη σειρά αναγωγικής ισχύος (6 µονάδες)

22 278 Θέµα 3 ο 112 g Fe διαλύονται σε πυκνό διάλυµα Η 2 SO 4 Tο αέριο προϊόν που εκλύεται διαβιβάζεται σε κλειστό δοχείο 1 L, το οποίο περιέχει 2,24 L O 2 σε STP συνθήκες, οπότε αποκαθίσταται η χηµική ισορροπία: 2SO 2(g) 2SO 3(g) µε απόδοση 20% Ποια η ολική πίεση του µίγµατος ισορροπίας στους 27 ο C; (25 µονάδες) Θέµα 4 ο Ισοµοριακό µίγµα C και S διαβιβάζεται σε περίσσεια πυκνού και θερµού διαλύµατος H 2 SΟ 4, οπότε ελευθερώνονται 13,44 L αερίου µίγµατος µετρηµένα σε STP συνθήκες α Ποια είναι η µάζα του αρχικού µίγµατος; β Ποια η ποιοτική και ποσοτική σύσταση του αερίου µίγµατος που πρκύπτει; γ Ίση ποσότητα αρχικού µίγµατος διαβιβάζεται σε πυκνό διάλυµα ΗΝΟ 3 Να βρεθεί η µάζα του ΗΝΟ 3 που αντέδρασε ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες: C: 12, S: 32, N: 14, H:1, O: 16 (25 µονάδες)