ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript

1 ΚΕΝΤΡΟ Αγίας Σοφίας ΝΤΕΠΩ Β. Όλγας ΕΥΟΣΜΟΣ Μ.Αλεξάνδρου ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ: ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΩΣ ΑΥΤΟΙΝΤΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΗΟ 9//05 ΘΕΜΑ Α Α.. δ) ph = 5 Α.. β) στην (ΙΙ) Α.3. α) όταν διατηρείται σταθερή η πίεση Α.4. γ) - ½ Α.5. δ) προσθέσουμε διάλυμα βάσης Β συγκέντρωσης 0,0 Μ ΘΕΜΑ Β Β.. α) ΣΩΣΤΟ β) ΣΩΣΤΟ γ) ΛΑΘΟΣ δ) ΣΩΣΤΟ Β.. Κατά την προσθήκη αέριας ουσίας Β, έχουμε τις εξής μεταβολές στη χημική ισορροπία των αντιδράσεων: α) Α(s) + Β(g) Γ(g) : ΔΕΞΙΑ η αύξηση της ποσότητας Γ, μετατοπίζει τις αντιδράσεις (β) και (γ) προς τα δεξιά β) Γ(g) + Δ(g) Ε(g) : ΔΕΞΙΑ γ) Γ(g) + Ζ(g) Η(g) : ΔΕΞΙΑ η αύξηση της ποσότητας Η μετατοπίζει την αντίδραση (δ) δεξιά δ) Η(g) + Θ(g) I(g) : ΔΕΞΙΑ η μετατόπιση της αντίδρασης (δ) προς τα δεξιά έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση της ποσότητας Θ η οποία θα μετατοπίσει την ισορροπία της αντίδρασης (ε) προς τα αριστερά. ε) Θ(g) + Κ(g) Λ(g) : ΑΡΙΣΤΕΡΑ Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 5

2 ΚΕΝΤΡΟ Αγίας Σοφίας ΝΤΕΠΩ Β. Όλγας ΕΥΟΣΜΟΣ Μ.Αλεξάνδρου Β.3. Για να διατάξουμε κατά σειρά αυξανόμενης ισχύος τα οξέα ΗΑ, ΗΒ, ΗΓ και ΗΔ, απαιτείται η σύγκριση της σταθεράς ιοντισμού Κα στην ίδια θερμοκρασία. Για το οξύ ΗΒ: a Ka a, ά Ka = a Ka = 0-4 x 0, = 0-5 Για το οξύ ΗΓ: a = = = δηλαδή είναι ισχυρό οξύ, Κa >>, Για το οξύ ΗΔ: επειδή ο ιοντισμός είναι ενδόθερμο φαινόμενο στους 5 ο C ισχύει: Κα < 0-6 ΚαΗΓ > ΚαΗΑ > ΚαΗΒ > ΚαΗΔ επομένως η ισχύς των οξέων: ΗΓ > ΗΑ > ΗΒ > ΗΔ Β.4. (mol) Α(g) + 3B(g) Γ(g) Αρχ: κ λ α/π: -x -3x +x χ.ι.: κ x λ 3x x στη χ.ι. ισχύει: κ x = λ 3x κ + x = λ () από τη στοιχειομετρία της αντίδρασης έχουμε: mol A αντιδρά με 3 mol B κ mol Α 3 κ mol B επειδή δεν γνωρίζουμε τις ποσότητες των αντιδρώντων, απαιτείται διερεύνηση: i) Έστω ότι οι ουσίες αντιδρούν στοιχειομετρικά: 3κ = λ από τη σχέση () έχουμε: κ + x = 3κ κ = x κ = x το οποίο είναι άτοπο, διότι στην περίπτωση αυτή η απόδοση της αντίδρασης θα ήταν 00% ii) Για να αντιδρά πλήρως η ποσότητα του Α, δηλαδή να είναι σε έλλειμμα, θα πρέπει 3κ < λ. Η απόδοση της αντίδρασης καθορίζεται από την ουσία Α που βρίσκεται σε έλλειμμα. = = 0,5 κ = x () Από τις σχέσεις () και () προκύπτει ότι λ = 4x Από την υπόθεση: 3κ < λ 6x < 4x το οποίο είναι άτοπο, Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 6

3 ΚΕΝΤΡΟ Αγίας Σοφίας ΝΤΕΠΩ Β. Όλγας ΕΥΟΣΜΟΣ Μ.Αλεξάνδρου iii) Άρα η ουσία Β αντιδρά πλήρως, δηλαδή ισχύει 3κ > λ = = 0,5 λ = 6x (3) Από τις σχέσεις () και (3) προκύπτει ότι κ = 4x, H υπόθεση 3κ < λ x > 6x ισχύει. Η αναλογία της ανάμειξης Α και Β θα είναι: = 4 6 = 3 ΘΕΜΑ Γ α) = =, = το μείγμα είναι ισομοριακό άρα: nso = nno = mol, SO(g) + NO(g) SO3(g) + NO(g) Αρχ: mol mol Αντ/παρ: - x - x x x χ.ι: x x x x K= [ ][] [ ][ ] 9 = () 3 3x = x x = 0,75 mol σύσταση μείγματος ισορροπίας: SO: 0,5 mol NO: 0,5 mol SO3 : 0,75 mol NO : 0,75 mol β) υμέση = [ ] =, = 0,5 0 M/s γ) i) για τη νέα θέση ισορροπίας υπολογίζουμε την ποσότητα σε mol του SO: SO n n = 0,08 x 5 = 0,4 mol, Παρατηρούμε ότι η ποσότητα του SO αυξήθηκε, άρα με αύξηση της θερμοκρασίας η ισορροπία μετατοπίστηκε προς τα αριστερά. Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 7

4 ΚΕΝΤΡΟ Αγίας Σοφίας ΝΤΕΠΩ Β. Όλγας ΕΥΟΣΜΟΣ Μ.Αλεξάνδρου SO(g) + NO(g) SO3(g) + NO(g) χ.ι.(): 0,5 mol 0,5 mol 0,75 mol 0,75 mol μεταβολή: Τ, από τα δεδομένα προκύπτει ότι η χ.ι. μετατοπίζεται αριστερά Αντ/παρ: + x + x - x - x χ.ι.(): 0,5 + x 0,5 + x 0,75 - x 0,75 - x SO : 0,5 + x = 0,4 x = 0,5 mol σύσταση μείγματος χημικής ισορροπίας (): SO: 0,4 mol, NO: 0,4 mol, SO3: 0,6 mol, K= [ ][] [ ][ ] 0, 6 ( ) Κ = 0, 4 ( ) =,5 στους 7 Ο C NO: 0,6 mol ii) από το υποερώτημα (i) προκύπτει ότι με αύξηση της θερμοκρασίας η χημική ισορροπία μετατοπίστηκε προς τα αριστερά. Σύμφωνα με τη αρχή Le Chatelier, η αύξηση της θερμοκρασίας ευνοεί τις ενδόθερμες αντιδράσεις. Επομένως η αντίδραση με φορά προς τα αριστερά είναι ενδόθερμη, ενώ με φορά προς τα δεξιά είναι εξώθερμη. ΘΕΜΑ Δ α) από το Δ προκύπτει: n m, 7 M Mr 7 0, ph =,5 ph + poh = 4 στους 5 o C poh =,5 [OH - ] = 0 -,5 M [OH ] Kb x Για το Δ έχουμε: [OH ] Kb ί ύ 0, 5 5 Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 8 ( ) 0 ph = 0,5 ph + poh = 4 στους 5 o C poh = 3,5 [OH - ] = 0-3,5 M η θερμοκρασία των δύο διαλυμάτων είναι ίδια, άρα η Kb είναι η ίδια. [OH ] ί ύ 3, 5 5 ( 0 ) Kb 0 = 0,0 M x β) υπολογίζουμε τα mol του Δ: n = x0, = 0, mol κατά την αραίωση ισχύει: n = n n = 0, = ()

5 ΚΕΝΤΡΟ Αγίας Σοφίας ΝΤΕΠΩ Β. Όλγας ΕΥΟΣΜΟΣ Μ.Αλεξάνδρου για να υπολογίσουμε τον όγκο που προστέθηκε, πρέπει να υπολογίσουμε τη συγκέντρωση του Δ μετά την αραίωση. (Μ) NH 3 + H O Αρχ: NH 4 + OH - α/π: -x +x +x ι.ι.: x x x [OH ] Kb ' x 5 [OH ] 0 () ' ί ύ Κατά την αραίωση το ph του Δ μειώνεται, άρα ph =,5 = 0,5 [ΟΗ - ] = 0-3,5 Μ Από τη σχέση () προκύπτει: = 0,0 M Από τη σχέση () προκύπτει: = 0 L Ο όγκος του νερού που προσθέσαμε θα είναι: HO = 0 0, = 9,8 L γ) στο Δ 3 το ph = ph + poh = 4 στους 5 o C poh = 3 [OH - ] = 0-3 M κατά την ανάμειξη ισχύει: n + n = n 3 + 0,0 = 3( + ) (3) (Μ) NH 3 + H O NH 4 + OH - Αρχ: 3 α/π: -x +x +x ι.ι.: 3 x x x = 0-3 Μ [OH ] ί ύ Kb x [ 0 ] 0 3 = 0, M 3 Από την (3): + 0,0 = 0,( + ) 0,9 = 0,09 0 Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 9

6 ΚΕΝΤΡΟ Αγίας Σοφίας ΝΤΕΠΩ Β. Όλγας ΕΥΟΣΜΟΣ Μ.Αλεξάνδρου δ) υπολογίζουμε τα mol της NH 3 που περιέχονται σε 00 ml του Δ: n = x0, = 0, mol κατά την προσθήκη CuO στο Δ πραγματοποιείται η οξειδοαναγωγική αντίδραση: NH 3 + 3CuO N + 3Cu + 3H O mol παράγουν mol Όταν αντιδράσει ολόκληρη η ποσότητα της ΝΗ 3 τότε: 0, mol ΝΗ 3 παράγουν 0,05 mol Από τα δεδομένα της αντίδρασης γνωρίζουμε ότι η ποσότητα του Ν που έχει παραχθεί είναι 0,04 mol. Δηλαδή μικρότερη από αυτή που μπορεί να παραχθούν από 0, mol ΝΗ 3. Επομένως η ποσότητα της ΝΗ 3 στο Δ δεν οξειδώνεται πλήρως από την ποσότητα του CuO. Τις απαντήσεις του διαγωνίσματος επιμελήθηκαν οι καθηγητές: Κοντοπούλου Κατερίνα Ρώσσος Ξενοφών Σιάπκας Δημήτρης Τριανταφύλλου Αγγελική Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 0