الكيمياء

1. 1.

   اشرح إشارة تغير الإنثالبي عندما يسخن تفاعل محيطه عند ضغط ثابت.

   [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. عرّف النظام بأنه المواد المتفاعلة. تلقى المحيط الأدفأ طاقة، ولذلك فقد النظام إنثالبي رغم ارتفاع قراءة مقياس الحرارة.

   نقاط التصحيح

   • تنتقل الحرارة من النظام المتفاعل إلى المحيط.
   • التفاعل طارد للحرارة.
   • تغير إنثالبي النظام سالب.

   ملاحظة الفاحص: لتغير حرارة المقياس وإنثالبي التفاعل إشارتان متعاكستان هنا.

2. 2.

   لماذا لا يغير الحفاز تغير إنثالبي التفاعل حتى عندما يسرّع التفاعل؟

   [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. يعتمد تغير الإنثالبي على الفرق بين الحالتين النهائية والابتدائية. تغيير الحاجز بينهما يؤثر في السرعة لا في ذلك الفرق.

   نقاط التصحيح

   • يوفر مساراً بديلاً.
   • تنخفض طاقة التنشيط.
   • لا تتغير مستويات إنثالبي المتفاعلات والنواتج.

   ملاحظة الفاحص: لا تخلط طاقة التنشيط بإنثالبي التفاعل.

3. 3.

   يسخّن تفاعل 100 g من محلول من 20.0 إلى 26.0 درجة مئوية. استخدم c = 4.18 J g^-1 K^-1 وكمية متفاعلة 0.0500 mol. أهمل الفقد واحسب إنثالبي التفاعل المولي.

   [3 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. استخدم q = mc deltaT = 100 x 4.18 x 6. يزوّد التفاعل هذه الحرارة، فاعكس الإشارة واقسم على 0.0500 بعد تحويل الجول إلى كيلوجول.

   نقاط التصحيح

   • الحرارة المكتسبة للمحلول = 2508 J.
   • حرارة التفاعل = -2.508 kJ.
   • الإنثالبي المولي = -50.2 kJ mol^-1 لثلاثة أرقام معنوية.

   ملاحظة الفاحص: استخدم كتلة المحلول كله لا كتلة متفاعل واحد فقط.

4. 4.

   إذا كانت deltaHf(CO2) = -394 وdeltaHf(H2O(l)) = -286 وdeltaHf(CH4) = -75 kJ mol^-1، احسب deltaH للتفاعل CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O(l).

   [3 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. مجموع النواتج -394 + 2(-286) = -966. اطرح مجموع المتفاعلات -75: -966 - (-75) = -891 kJ mol^-1.

   نقاط التصحيح

   • إنثالبي تكوين O2 في حالته القياسية صفر.
   • استخدم مجموع النواتج ناقص مجموع المتفاعلات مع المعاملات.
   • deltaH = -891 kJ mol^-1.

   ملاحظة الفاحص: حالة الماء مهمة؛ لا تستبدل قيمة الماء السائل بقيمة بخاره.

5. 5.

   لتفاعل deltaH = +40.0 kJ mol^-1 وdeltaS = +100 J mol^-1 K^-1، وافترض ثباتهما. احسب درجة الحرارة التي تصبح فوقها deltaG سالبة واشرح لماذا لا يضمن ذلك سرعة التفاعل.

   [4 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. عند العتبة ضع deltaG صفراً وحل 40.0/0.100 = 400 K. يفضل تغير الإنتروبيا الموجب الحرارة الأعلى، لكن إمكانية الحدوث تصف القوة الدافعة لا حاجز المسار.

   نقاط التصحيح

   • حوّل deltaS إلى 0.100 kJ mol^-1 K^-1.
   • استخدم deltaG = deltaH - T deltaS.
   • تكون deltaG < 0 عند T > 400 K.
   • قد يجعل حاجز تنشيط كبير التفاعل بطيئاً رغم ذلك.

   ملاحظة الفاحص: استخدم كلفن وميّز طاقة غيبس الصفرية عند العتبة عن السالبة فوقها.

6. 6.

   يعطي مسعر احتراق إنثالبي أقل سلبية من قيمة مرجعية موثوقة. اشرح كيف يسبب الاحتراق غير الكامل وفقد الحرارة ذلك واقترح تحسيناً مختلفاً لكل منهما.

   [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. يقلل الخطآن مقدار الحرارة المقاسة لكن سببيهما مختلفان. يعالج الأكسجين الإضافي التحول الكيميائي ويعالج العزل وجهة الطاقة المنطلقة.

   نقاط التصحيح

   • يطلق الاحتراق غير الكامل طاقة أقل لكل مول وقود من الاحتراق الكامل.
   • وفّر أكسجيناً كافياً لتحسين اكتمال الاحتراق.
   • يقلل فقد الحرارة إلى الغرفة ارتفاع الحرارة المقاس وانتقال الحرارة المحسوب.
   • استخدم عزلاً أو حاجزاً لتقليل فقد الحرارة إلى المحيط، وتصحيح تبريد من منحنى الحرارة والزمن لحساب الفقد المتبقي.

   ملاحظة الفاحص: اربط كل تحسين بآلية خطئه الخاصة.

أسئلة تدريبية أصلية غير رسمية من SubjectScout، وليست أسئلة أوراق سابقة رسمية.