Επαναληπτικό διαγώνισμα στην χημεία θετικής κατεύθυνσης B λυκείου Θέμα 1 ο Α. πολλαπλήρ επιλογήρ 1. Δίλνληαη νη ζεξκνρεκηθέο εμηζώζεηο θαύζεο ηεο αέξηαο θαη ηεο πγξήο αηζαλόιεο : C 2 H 6 O (g) + 3O 2(g) 2CO 2(g) + 3H 2 O (g) ΔΗ 1 ν C 2 H 6 O (l) + 3O 2(g) 2CO 2(g) + 3H 2 O (g) ΔΗ 2 ν Πνηα από ηηο παξαθάηω πξνηάζεηο είλαη ζωζηή; α. ΓΗ ν ν 1 = ΓΗ 2 β. ΓΗ ν 1 < ΓΗ ν 2 γ. ΓΗ ν 1 >0 δ. Καηά ηελ θαύζε ηεο αέξηαο αηζαλόιεο ειεπζεξώλεηαη κεγαιύηεξν πνζό ζεξκόηεηαο ζην πεξηβάιινλ 2. Σε νξηζκέλεο ρεκηθέο αληηδξάζεηο, γηα ηνλ ππνινγηζκό ηεο ηαρύηεηαο κεηξηέηαη ε κεηαβνιή ηεο ζπλνιηθήο πίεζεο πνπ αζθείηαη ζην δνρείν ζε ζπλάξηεζε κε ηνλ ρξόλν. Σε πνηα από ηηο παξαθάηω αληηδξάζεηο κπνξεί λα εθαξκνζηεί ε κέζνδνο απηή; α. Zn (s) + 2HCl (aq) ZnCl 2(aq) + H 2(g) β. 2HI (g) H 2(g) + I 2(g) γ. NaOH (aq) + HCl (aq) NaCl (aq) + H 2 O (l) δ. C (s) + O 2(g) CO 2(g) 3. Η ζηαζεξά ηζνξξνπίαο ηεο αληίδξαζεο :ΝiO (s) + CO (g) Ni (s) + CO 2(g) είλαη K c = 4 10 3 ε π ι μ έ λ ε ι α θ ε μ ά τ ω ν : Μ α ρ ί ν α Ο ι κ ο ν ό μ ο υ & Μ α ρ ί α Γ ε ρ α ς ι μ ο π ο φ λ ο υ Σελίδα 1
ζηνπο 600 Κ. Σηνπο 1000 Κ ε ζηαζεξά ηζνξξνπίαο γίλεηαη K c = 2 10 3, άξα ε αληίδξαζε είλαη : α. ελδόζεξκε β. εμώζεξκε γ. ελδόζεξκε ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο θαη εμώζεξκε ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο δ. εμώζεξκε ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο θαη ελδόζεξκε ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο 4. Αλακηγλύνπκε δηάιπκα γιπθόδεο κε ωζκωηηθή πίεζε Π 1 = 2 atm κε δηάιπκα γιπθόδεο κε ωζκωηηθή πίεζε Π 2 = 4 atm. Τν δηάιπκα πνπ πξνθύπηεη είλαη δπλαηό λα έρεη ωζκωηηθή πίεζε Π 3 ίζε κε : α. 6 atm β. 1 atm γ. 3,5 atm δ. 8 atm ( 20 μονάδερ ) Β. ζωζηό- λάθορ 1.ηηο ελδόζεξκεο αληηδξάζεηο ε ελέξγεηα ησλ αληηδξώλησλ είλαη κεγαιύηεξε από ηελ ελέξγεηα ησλ πξντόλησλ κε απνηέιεζκα λα έρνπκε κεηαθνξά ζεξκόηεηαο από ην πεξηβάιινλ ζην αληηδξώλ ζύζηεκα. 2. Η ελέξγεηα ελεξγνπνίεζεο κηαο ρεκηθήο αληίδξαζεο κεηώλεηαη κε πξνζζήθε θαηαιύηε. 3. Η κεηαβνιή ζηελ πίεζε επηδξά ζηελ ηαρύηεηα όισλ ησλ αληηδξάζεσλ ζηηο νπνίεο ζπκκεηέρνπλ αέξηα ζώκαηα. 4. Ο βαζκόο κεηαηξνπήο ηνπ αληηδξώληνο πνπ βξίζθεηαη ζε πεξίζζεηα ηαπηίδεηαη κε ηελ απόδνζε ηεο αληίδξαζεο. 5. Η σζκσηηθή πίεζε ελόο κνξηαθνύ δηαιύκαηνο κεηώλεηαη θαηά ηελ αξαίσζε ηνπ δηαιύκαηνο, όηαλ ε ζεξκνθξαζία παξακέλεη ζηαζεξή. ( 5 μονάδερ ) ε π ι μ έ λ ε ι α θ ε μ ά τ ω ν : Μ α ρ ί ν α Ο ι κ ο ν ό μ ο υ & Μ α ρ ί α Γ ε ρ α ς ι μ ο π ο φ λ ο υ Σελίδα 2
Θέμα 2 ο Α. ε δνρείν πνπ θιείλεηαη κε έκβνιν θαη πεξηέρεη πεξίζζεηα ζηεξενύ Α, πξνζζέηνπκε νξηζκέλε πνζόηεηα αέξηαο νπζίαο Β, νπόηε θαη απνθαζίζηαηαη ε ηζνξξνπία : 2Α (s) + 3B (g) 3Γ (g), ΓΗ > 0. Να ζπκπιεξώζεηο ζηνλ παξαθάησ πίλαθα πσο κεηαβάιινληαη ηα κεγέζε, αλάινγα κε ηηο κεηαβνιέο πνπ πξνθαινύκε ζην ζύζηεκα ρεκηθήο ηζνξξνπίαο. «Μεηαβολή» Μεηαηόπιζη Χ.Ι. Απιθμόρ mol Γ Τασύηηηα ς 1.Πποζθήκη Γ 2.αθαίπεζη Α 3.Αύξηζη θεπμοκπαζίαρ 4.μείωζη V δοσείος 5.Πποζθήκη Νe V ΓΟΧ. = ΣΤΑΘ. (10 μον.) Β. Γξάςηε ηε ζεξκνρεκηθή εμίζσζε θαύζεο ηνπ πδξνγόλνπ, αλ γλσξίδεηε όηη θαηά ηελ θαύζε 11,2 L απηνύ ζε SΣΡ, αληαιιάζζεηαη κε ην πεξηβάιινλ ζεξκόηεηα ίζε κε 12 KJ. ( 5 μον.) Γ. Δλα δ/κα πεξηέρεη πνζόηεηα βπληινρισξίδην κε σζκσηηθή πίεζε 20,5 atm ζηνπο 227 0 C. ε θαηάιιειεο ζπλζήθεο ην βπληινρισξίδην πνιπκεξίδεηαη θαη δίλεη ην πνιπκεξέο πνιπβπληινρισξίδην ( P.V.C.) ζύκθσλα κε ηελ ρεκηθή εμίζσζε : λ ( CH = CH 2 ) ( - CH CH 2 - ) λ CΙ CΙ Αλ ην ηειηθό δ/κα πνπ πεξηέρεη ην πνιπκεξέο, έρεη σζκσηηθή πίεζε 0,164 atm ζηνπο 227 0 C, λα βξεηο ηνλ αξηζκό ησλ κνξίσλ πνπ απνηεινύλ ην πνιπκεξέο. ( 10 μον.) ε π ι μ έ λ ε ι α θ ε μ ά τ ω ν : Μ α ρ ί ν α Ο ι κ ο ν ό μ ο υ & Μ α ρ ί α Γ ε ρ α ς ι μ ο π ο φ λ ο υ Σελίδα 3
Θέμα 3 ο Πνζόηεηα αιθελίνπ C V H 2V ( Α ) ίζε κε 4,48 L κεηξεκέλα ζε STP ζπλζήθεο, θαίγεηαη πιήξσο, νπόηε θαη ειεπζεξώλεηαη ζεξκόηεηα 282 kj / mol, ζε πξόηππε θαηάζηαζε. 1. Nα ππνινγηζηεί ε πξόηππε ελζαιπία θαύζεο ηνπ αιθέληνπ Α. ( 3 μον.) 2. Αλ ε πξόηππε ελζαιπία ζρεκαηηζκνύ ηνπ αιθελίνπ Α είλαη 52 KJ /mol, πνηνο είλαη ν κνξηαθόο ηύπνο ηνπ αιθελίνπ Α? ( 7 μον.) 3. 8,4 g από ην αιθέλην Α θαίγνληαη, ζε ηδαληθό ζεξκηδόκεηξν ηύπνπ βόκβαο, ην νπνίν πεξηέρεη 200 g λεξό ζεξκνθξαζίαο 18 0 C. Να ππνινγίζεηε ηελ ζεξκνθξαζία πνπ ζα έρεη ην λεξό κεηά ηελ θαύζε ηνπ πδξνγνλάλζξαθα. ( 6 μον. ) 4. Ιζνκνξηαθό κίγκα 0,6 mol απνηειείηαη από ην αιθέλην Α θαη Η 2, ηα νπνία αληηδξνύλ θαη παξάγνπλ αιθάλην Β ζύκθσλα κε ηελ αληίδξαζε : C V H 2V (g) + H 2 (g) C v H 2V+2 (g) Αλ ε αληίδξαζε νινθιεξώλεηαη ζε 2min,ζε δνρείν όγθνπ 1L θαη ε ηαρύηεηα ζρεκαηηζκνύ ηνπ αιθαλίνπ Β είλαη 0,001Μ / s,: A. λα ππνινγίζεηε ηελ κέζε ηαρύηεηα ηεο αληίδξαζεο θαη ηελ ηαρύηεηα θαηαλάισζεο ηνπ Α B. λα ζρεδηάζεηε ηελ θακπύιε ησλ αληηδξώλησλ θαη πξντόλησλ C. Να ππνινγίζεηο ηελ ηειηθή πίεζε ζην δνρείν ζεξκνθξαζίαο 27 ν C θαη όγθνπ 1 L. D. αλ αληί γηα 0,1 mg θαηαιύηε Νi, ρξεζηκνπνηήζνπκε ηελ ηεηξαπιάζηα πνζόηεηα θαηαιύηε, πσο ζα κεηαβιεζεί ε ηαρύηεηα ηεο αληίδξαζεο? ( 9 μον.) Γίλνληαη νη ελζαιπίεο ζρεκαηηζκνύ ΓΗ F CO 2 = - 394 kj/mol, H 2 O = - 285 kj/mol., Αr C = 12, H = 1., C H2O = 4.2 KJ/gK ε π ι μ έ λ ε ι α θ ε μ ά τ ω ν : Μ α ρ ί ν α Ο ι κ ο ν ό μ ο υ & Μ α ρ ί α Γ ε ρ α ς ι μ ο π ο φ λ ο υ Σελίδα 4
Θέμα 4 ο 6 mol ηζνκνξηαθνύ κίγκαηνο Η 2 θαη Ι 2 εηζάγνληαη ζε θελό δνρείν όγθνπ 10 L ζε ζεξκνθξαζία ζ, νπόηε ζε ρξόλν t=3min κεηά ηελ έλαξμε ηεο αληίδξαζεο απνθαζίζηαηαη ε παξαθάησ ρεκηθή ηζνξξνπία : H 2(g) + I 2(g) 2HI(g) ΓΗ= 26 kj/mol γηα ηελ νπνία δίλεηαη όηη K c = 16 ζηε ζεξκνθξαζία ζ. α. Να βξεζνύλ νη ζπγθεληξώζεηο όισλ ησλ αεξίσλ κεηά ηελ απνθαηάζηαζε ηεο ρεκηθήο ηζνξξνπίαο. β. Να βξεζεί ε ηηκή ηεο ζηαζεξάο K Ρ ( 4 μονάδερ ) ( 4 μονάδερ ) γ. Να ππνινγηζηεί ε κέζε ηαρύηεηα ηεο αληίδξαζεο θαζώο θαη ε κέζε ηαρύηεηα θαηαλάισζεο ηνπ Η 2 από ηελ έλαξμε ηεο αληίδξαζεο κέρξη ηελ απνθαηάζηαζε ηεο ηζνξξνπίαο. ( 6 μονάδερ ) δ. Πνην είλαη ην πνζό ζεξκόηεηαο πνπ εθιύεηαη ή απνξξνθάηαη από ηελ έλαξμε ηεο αληίδξαζεο κέρξη ηελ απνθαηάζηαζε ηεο ηζνξξνπίαο; ε. Η πνζόηεηα ΗΙ πνπ ζρεκαηίζηεθε νμεηδώλεηαη κε ηελ απαηηνύκελε πνζόηεηα Η 2 Ο 2. ( 5 μονάδερ ) ( 6 μονάδερ ) Να γξάςεηε ηελ νμεηδναλαγσγηθή αληίδξαζε θαη λα ππνινγίζεηε ηε κάδα ηνπ παξαγόκελνπ Ι 2 Γίλεηαη ε ζρεηηθή αηνκηθή κάδα ηνπ Ι: A r =127. ε π ι μ έ λ ε ι α θ ε μ ά τ ω ν : Μ α ρ ί ν α Ο ι κ ο ν ό μ ο υ & Μ α ρ ί α Γ ε ρ α ς ι μ ο π ο φ λ ο υ Σελίδα 5
Απαντήσεις Θέμα 1 ο Πολλαπλήρ επιλογήρ 1. δ 2. α 3. β 4. γ ζωζηό λάθορ 1. Λ 2. 3. Λ 4. Λ 5. Θέμα 2 ο Α. «Μεηαβολή» Μεηαηόπιζη Χ.Ι. Απιθμόρ mol Γ Τασύηηηα ς 1.Πποζθήκη Γ απιζηεπά μειώνονηαι ζηαθεπή 2.αθαίπεζη Α απιζηεπά μειώνονηαι Σηαθεπή 3.Αύξηζη θεπμοκπαζίαρ δεξιά αςξάνονηαι αςξάνεηαι 4.μείωζη V δοσείος ζηαθεπή ζηαθεπόρ αςξάνεηαι 5.Πποζθήκη Νe ζηαθεπή ζηαθεπόρ ζηαθεπή V ΓΟΧ. = ΣΤΑΘ. ε π ι μ έ λ ε ι α θ ε μ ά τ ω ν : Μ α ρ ί ν α Ο ι κ ο ν ό μ ο υ & Μ α ρ ί α Γ ε ρ α ς ι μ ο π ο φ λ ο υ Σελίδα 6
Β. 11,2 L 0,5 mol H 2 εθιύνπλ 12 KJ 1 X X = 24 KJ άξα ΓΗ C H 2 = - 24 KJ ζπλεπώο ε ζεξκνρεκηθή εμίζσζε είλαη : Η 2 + ½ Ο 2 Η 2 Ο, ΓΗ = -24 KJ/mol. Γ. από ηνλ ηύπν Π = CRT κπνξώ λα ππνινγίζσ ηηο ζπγθεληξώζεηο ηνπ αξρηθνύ θαη ηειηθνύ δ/ηνο C 1 = Π 1 / RT C 1 = 20,5 / {0,082 ( 227 + 273 ) } C 1 = 0,5 M C 2 = Π 2 / RT C 2 = 0,164 / {0,082 ( 227 + 273 ) } C 2 = 0,004 M Αλ ινηπόλ ζεσξεηηθά έρνπκε 1 L δ/ηνο, ηόηε αξρηθά ζην δ/κα ππάξρνπλ 0,5 mol κνλνκεξνύο θαη ζην ηειηθό δ/κα ππάξρνπλ 0,004 mol πνιπκεξέο. λ ( CH = CH 2 ) ( - CH CH 2 - ) λ CΙ CΙ Από ηελ ζηνηρεηνκεηξία ηεο αληίδξαζεο πνιπκεξηζκνύ πξνθύπηεη : V mol κνλνκεξνύο 1 mol πνιπκεξέο 0,5 0,004 Άπα ν = 125 μόπια Θέμα 3 ο a) 4,48 L n = 4.48/22.4 = 0,2 mol αιθέλην εθιύεη 282 ΚJ άξα ην 1 mol εθιύεη 1410 kj δει ΓΗ C = - 1410 KJ / mol b) C V H 2V + O 2 v CO 2 + v H 2 O, ΓΗ 1 = - 1410KJ ( 1 ) vc + v H 2 C V H 2V, ΓΗ 2 = + 52 KJ ( 2 ) C + O 2 CO 2, ΓΗ 3 = - 394 KJ ( 3 ) Η 2 + ½ Ο 2 Η 2 Ο, ΓΗ 4 = - 285 KJ ( 4 ) εθαξκνγή λόκνπ ηνπ Ηess ζηηο (1), (3), (4) γηα λα θαηαιήμσ ζηελ (2) ε π ι μ έ λ ε ι α θ ε μ ά τ ω ν : Μ α ρ ί ν α Ο ι κ ο ν ό μ ο υ & Μ α ρ ί α Γ ε ρ α ς ι μ ο π ο φ λ ο υ Σελίδα 7
( 1 ) αληηζηξνθή v CO 2 + v H 2 O C V H 2V + O 2, ΓΗ 1 = + 1410KJ ( 3 ) επί v λc + λo 2 λ CO 2, ΓΗ 3 = - λ394 KJ ( 3 ) ( 4 ) επί v λη 2 + Ο 2 λη 2 Ο, ΓΗ 4 = - λ285 KJ ( 4 ) πλεπώο ΓΗ 2 = ΓΗ 1 + ΓΗ 3 + ΓΗ 4 1410 394λ 285λ = 52 ν = 2 C 2 H 4 C) m = 8,4 g n = m / Mr = 0,3 mol C 2 H 4 ΓΗ C = - 1410 KJ / mol άξα ηα 0,3 mol C 2 H 4 εθιύνπλ 423 KJ Q = mcγσ 423KJ = 200g 4,2KJ/gK ΓΣ ΓΤ = 0,5 K ή 0,5 0 C Ni d) (mol) C V H 2V (g) + H 2 (g) C v H 2V+2 (g) αξρ. 0,3 0,3 - αλη. / παξ. 0,12-0,12 + 0,12 ηει. 0,18 0,18 0,12 αθνύ : ε ηαρύηεηα ζρεκαηηζκνύ ηνπ αιθάληνπ = 0,001 Μ/s ( 1s παξάγνληαη 0,001Μ = 0,001 mol ) άξα ζηα 2 min = 120s παξάγνληαη 0,12 mol αιθάλην mol ) π = π Α = π Β = 0,001 Μ/s [ A ] ΑΡΧ = 0,3 Μ [ Α ] ΣΔΛ = 0,18 Μ, [ Β ] ΑΡΧ = 0 Μ [ Β ] ΣΔΛ = 0,12 Μ (Μ) 0,3 0,18 0,12 120 t (s ) P = n R T / V = 11.808 atm O θαηαιύηεο δελ ζπκκεηέρεη θαζόινπ ζηελ αληίδξαζε, παξακέλεη πνηνηηθά θαη πνζνηηθα αλααινίσηνο γη απηό κπαίλεη πάληα ζε κηθξέο πνζόηεηεο νη νπνίεο δελ είλαη αλάινγεο κε ηα αληηδξώληα, ζπλεπώο δελ ζα κεηαβιεζεί ε ηαρύηεηα ηεο αληίδξαζεο. ε π ι μ έ λ ε ι α θ ε μ ά τ ω ν : Μ α ρ ί ν α Ο ι κ ο ν ό μ ο υ & Μ α ρ ί α Γ ε ρ α ς ι μ ο π ο φ λ ο υ Σελίδα 8
Θέμα 4 ο α. H 2(g) + I 2(g) 2HI(g) αξρηθά 3mol 3mol αληηδξ. x -x παξαγ. 2x Χ.Ι. 3-x 3-x 2x K c = 16 [HI] 2 / [H 2 ] [I 2 ] = 16 2x / (3-x) = 4 x=2 mol Άξα [H 2 ] = n/v = 0,1 Μ, [I 2 ] = n/v = 0,1 Μ θαη [HI]=n/V= 0,4 Μ β. K Ρ = K c (RT) 2-2 = K c (RT) 0 = K c K P = 16 γ. U= Γ[ΗΙ]/ 2Γt = (0,4-0) / 6 = 0,2/3 = 2/30 = 1/15 M/min U HΙ = Γ[ΗΙ]/ Γt = (0,4-0) / 3 = 0,4/3 = 4/30 = 2/15 M/min δ. Όηαλ παξάγνληαη 2mol ΗΙ εθιύνληαη 26 kj Όηαλ παξάγνληαη 4 mol HI εθιύνληαη 26 2 = 52 kj ε. Η 2 Ο 2 + 2ΗΙ Ι 2 + 2Η 2 Ο Σα 2 mol HI παξάγνπλ 1 mol Ι 2 Σα 4 mol HI παξάγνπλ 2 mol Ι 2 Άξα m= n M r = 2 127 = 254 g I 2 ε π ι μ έ λ ε ι α θ ε μ ά τ ω ν : Μ α ρ ί ν α Ο ι κ ο ν ό μ ο υ & Μ α ρ ί α Γ ε ρ α ς ι μ ο π ο φ λ ο υ Σελίδα 9