ιαγώνισµα : ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ.Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ 1 ο Α. Να σηµειώσετε τη σωστή απάντηση : 1. Όταν αυξάνουµε τη θερµοκρασία, η απόδοση µιας αµφίδροµης αντίδρασης : Α. αυξάνεται πάντοτε Β. αυξάνεται, µόνο αν η αντίδραση είναι εξώθερµη Γ. αυξάνεται µόνο αν η αντίδραση είναι ενδόθερµη 2. Σε κλειστό δοχείο έχει αποκατασταθεί η ισορροπία : Α(g) + B(g) Γ(g) Η < 0 Στο δοχείο περιέχονται 3 mol A, 2 mol B και 2 mol Γ. Κάνουµε «κάτι», το οποίο έχει σαν αποτέλεσµα να αποκατασταθεί νέα ισορροπία, στην οποία το δοχείο περιέχει 2,2 mol Γ. Αυτό το «κάτι» που κάναµε µπορεί να ήταν : Α. αύξηση της θερµοκρασίας Β. αύξηση του όγκου του δοχείου Γ. προσθήκη νέας ποσότητας Γ στο δοχείο 3. Η θέση της ισορροπίας : CO(g) + H 2 O(g) CO 2 (g) + H 2 (g) Η > 0 δεν επηρεάζεται, αν αλλάξει : Α. η συγκέντρωση του CO 2 B. η θερµοκρασία Γ. ο όγκος του δοχείου 4. Σε κενό δοχείο εισάγονται ισοµοριακές ποσότητες Η 2 και Ι 2, οπότε σχηµατίζεται ΗΙ µε απόδοση 30%, σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση : Η 2 (g) + I 2 (g) 2HI (g) Αν στο δοχείο είχαν εισαχθεί (υπό τις ίδιες συνθήκες ) µη ισοµοριακές ποσότητες Η 2 και Ι 2, η απόδοση της µεταξύ τους αντίδρασης θα ήταν : Α. µεγαλύτερη από 30% Β. µικρότερη από 30% Γ. πάλι 30% 5. Η παρουσία ενός καταλύτη αυξάνει : Α. την ταχύτητα της αντίδρασης Β. τόσο την ταχύτητα όσο και από την απόδοση της αντίδρασης Γ. την ταχύτητα, την απόδοση και τη σταθερά ισορροπίας της αντίδρασης 1
Μονάδες 10 Β. Σε δοχείο όγκου V και στους θ 0 C έχει αποκατασταθεί η χηµική ισορροπία: 2ΝΟ 2(g) N 2 O 4(g), Η < 0. Τη χρονική στιγµή t 1 µεταβάλλεται ένας από τους συντελεστές της χηµικής ισορροπίας, µε συνέπεια τη µεταβολή των συγκεντρώσεων των δύο αερίων σύµφωνα µε το παρακάτω διάγραµµα : α) Εξηγήστε ποιόν από τους συντελεστές της χηµικής ισορροπίας µεταβάλλαµε και µε ποιο τρόπο. β) Εξετάστε τον τρόπο µεταβολής του λόγου [Ν 2 Ο 4 ]:[ΝΟ 2 ] 2 στα διάφορα χρονικά διαστήµατα από t = 0, µέχρι t = t 4 Μονάδες 15 ΘΕΜΑ 2 ο α) Σε κλειστό δοχείο στους θ 0 C, εισάγονται ισοµοριακές ποσότητες ουσιών Α και Β και αποκαθίσταται η ισορροπία : 2A (g) +B (g) 2Γ (g), Η < 0 II Ι 2 Στο διπλανό σχήµα παριστάνει την
καµπύλη αντίδρασης για δύο από τις ουσίες που µετέχουν στην ισορροπία. i) Σε ποια από τις ουσίες αντιστοιχεί η καθεµία καµπύλη ; Να γίνει η καµπύλη αντίδρασης για την τρίτη ουσία. ii) Nα υπολογιστούν η µέση ταχύτητα της αντίδρασης και η ταχύτητα κατανάλωσης του Α από την έναρξη της αντίδρασης µέχρι να αποκατασταθεί η ισορροπία. iii) Πως µεταβάλλεται η θέση ισορροπίας αν γίνουν οι εξής µεταβολές ; 1. Προσθήκη ποσότητας Β ( V και Τ σταθερά ). 2. Αύξηση της θερµοκρασίας και ταυτόχρονα αύξηση του όγκου του δοχείου. 3. Προσθήκη He ( P ολ. και Τ σταθερές ). β) Σε κενό δοχείο εισάγεται φωσγένιο ( COCl 2 ) και διασπάται σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση : COCl 2(g) CO (g) + Cl 2(g), Η > 0 Nα αντιστοιχίσετε κάθε µεταβολή που περιγράφεται στη στήλη Α µε την επίδραση που έχει στην ισορροπία ( στήλη Β ) 3
ΣΤΗΛΗ Α ΣΤΗΛΗ Β i) αύξηση θερµοκρασίας (V σταθερός ) 1. αύξηση της Κ c ii) προσθήκη Cl 2 (V και Τα σταθερά) 2. ελάττωση της Κ c iii) ελάττωση του όγκου του δοχείου ( Τ σταθερή ) 3. αύξηση της απόδοσης iv) προσθήκη Ηe (V και Τ σταθερά ) 4. αύξηση της [COCl 2 ] 5. [COCl 2 ] σταθερή 6. αύξηση της ολικής πίεσης Μονάδες 25 4
ΘΕΜΑ 3 ο Μείγµα αζώτου (Ν 2 ) και υδρογόνου (Η 2 ), το οποίο περιέχει τα δύο αέρια µε αναλογία moles 1: 2, εισάγεται σε κενό δοχείο σταθερού όγκου και σταθερής θερµοκρασίας. Τη στιγµή που το µίγµα εισάγεται στο δοχείο η πίεση µετράται 3 atm. To άζωτο µε το υδρογόνο αντιδρούν και δίνουν αµµωνία, σύµφωνα µε τη χηµική εξίσωση : Ν 2 (g) + 3H 2 (g) 2ΝΗ 3 (g) ενώ συγχρόνως εκλύεται θερµότητα 9,2 kj. ιαπιστώνουµε ότι η αντίδραση µεταξύ αζώτου και υδρογόνου έγινε µε απόδοση 30%. 1. Να υπολογίσετε πόσα moles αµµωνίας παράχθηκαν 2. Να υπολογίσετε πόσα γραµµάρια ζύγιζε το αρχικό µίγµα αζώτου και υδρογόνου. 3. Να υπολογίσετε την πίεση στο δοχείο µετά την αποκατάσταση της χηµικής ισορροπίας. ίνονται οι σχετικές ατοµικές µάζες : Η = 1, Ν = 14 και η ενθαλπία σχηµατισµού της αµµωνίας 46 kj/mol. Μονάδες 25 ΘΕΜΑ 4 ο Σε 400 ml διαλύµατος Η 2 SO 4 1 M προσθέτουµε 13 g ενός σύρµατος Zn, χωρίς να µεταβληθεί ο όγκος του διαλύµατος. Η αντίδραση που πραγµατοποιείται : Zn (s) + H 2 SO 4(aq) ZnSO 4(aq) + H 2(g) έχει νόµο ταχύτητας υ = k [H 2 SO 4 ]. H αρχική ταχύτητα της αντίδρασης είναι υ = 10-3 mol L -1 s -1. α) Ποια είναι η τιµή και ποιες οι µονάδες της σταθεράς ταχύτητας k ; 5
β) Να υπολογιστεί ο όγκος του Η 2 που παράγεται, µετρηµένος σε συνθήκες STP. γ) Να γίνει το διάγραµµα της συγκέντρωσης συναρτήσει του χρόνου για το Η 2 SΟ 4 και το ZnSO 4. δ) Αν η ίδια ποσότητα Ζn (13 g) προστεθεί µε τη µορφή σκόνης, ποια επίδραση θα έχει : i) στον όγκο του Η 2 που ελευθερώθηκε, µετρηµένο σε STP ; ii) στο διάγραµµα της συγκέντρωσης του ZnSO 4 συναρτήσει του χρόνου ; ίνεται ότι η σχετική ατοµική µάζα του Zn είναι 65. Μονάδες 25 6