الكيمياء (عادي)
التفاعلية 1: ما الذي يدفع التفاعلات الكيميائية — التفاعلية 1
- 1.
ميّز بين التفاعل الطارد للحرارة والتفاعل الماص للحرارة، من حيث إشارة التغير في الإنثالبية.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 2.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «ميّز بين التفاعل الطارد للحرارة والتفاعل الماص للحرارة، من حيث إشارة التغير في الإنثالبية.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن التفاعل الطارد للحرارة يحرر طاقة حرارية إلى المحيط وله تغير سالب في الإنثالبية (ΔH < 0).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 3.
في تجربة قياس حراري، يتعادل 50.0 cm³ من HCl تركيزه 1.00 mol dm⁻³ مع 50.0 cm³ من NaOH تركيزه 1.00 mol dm⁻³، وترتفع درجة الحرارة 6.8°C. احسب التغير في إنثالبية التعادل لكل مول. افترض كثافة المحلول 1.00 g cm⁻³ وسعته الحرارية النوعية 4.18 J g⁻¹ K⁻¹.
[5 درجة] - 4.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «في تجربة قياس حراري، يتعادل 50.0 cm³ من HCl تركيزه 1.00 mol dm⁻³ مع 50.0 cm³ من NaOH تركيزه 1.00 mol dm⁻³، وترتفع درجة الحرارة 6.8°C. احسب التغير في إنثالبية التعادل لكل مول. افترض كثافة المحلول 1.00 g cm⁻³ وسعته الحرارية النوعية 4.18 J g⁻¹ K⁻¹.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «حساب الكتلة الكلية للمحلول: 50.0 + 50.0 = 100.0 g.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 5 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[5 درجة] - 5.
عرّف إنثالبية التكوين القياسية، واذكر إنثالبية التكوين القياسية لأي عنصر في حالته القياسية.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 6.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «عرّف إنثالبية التكوين القياسية، واذكر إنثالبية التكوين القياسية لأي عنصر في حالته القياسية.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «تعريف إنثالبية التكوين القياسية بأنها التغير في الإنثالبية عند تكوّن مول واحد من مركب من عناصره في حالاتها القياسية، تحت الظروف القياسية.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 7.
اذكر قانون هس، واشرح لماذا هو نتيجة مباشرة لحفظ الطاقة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 8.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اذكر قانون هس، واشرح لماذا هو نتيجة مباشرة لحفظ الطاقة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «ذكر قانون هس: التغير الكلي في الإنثالبية لتفاعل يكون نفسه بغض النظر عن المسار المتبع، بشرط تطابق الظروف الابتدائية والنهائية.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 9.
بمعلومية ΔHf(CO₂) = −394 kJ mol⁻¹ وΔHf(H₂O) = −286 kJ mol⁻¹ وΔHf(C₂H₆) = −85 kJ mol⁻¹، احسب التغير في الإنثالبية للاحتراق الكامل للإيثان: C₂H₆ + 7/2 O₂ → 2CO₂ + 3H₂O.
[4 درجة] - 10.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «بمعلومية ΔHf(CO₂) = −394 kJ mol⁻¹ وΔHf(H₂O) = −286 kJ mol⁻¹ وΔHf(C₂H₆) = −85 kJ mol⁻¹، احسب التغير في الإنثالبية للاحتراق الكامل للإيثان: C₂H₆ + 7/2 O₂ → 2CO₂ + 3H₂O.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «استخدام ΔHالتفاعل = مجموع ΔHf(النواتج) − مجموع ΔHf(المتفاعلات).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[4 درجة] - 11.
عرّف إنثالبية الرابطة، وأوجز لماذا يعطي استخدام متوسطات إنثالبيات الروابط لحساب التغير في إنثالبية تفاعل قيمة تقريبية فقط.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 12.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «عرّف إنثالبية الرابطة، وأوجز لماذا يعطي استخدام متوسطات إنثالبيات الروابط لحساب التغير في إنثالبية تفاعل قيمة تقريبية فقط.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «تعريف إنثالبية الرابطة بأنها الطاقة اللازمة لكسر مول واحد من رابطة تساهمية محددة في الحالة الغازية.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 13.
احسب التغير في الإنثالبية للتفاعل H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)، بمعلومية إنثالبيات الروابط: H−H = 436 kJ mol⁻¹، Cl−Cl = 242 kJ mol⁻¹، H−Cl = 431 kJ mol⁻¹.
[4 درجة] - 14.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «احسب التغير في الإنثالبية للتفاعل H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)، بمعلومية إنثالبيات الروابط: H−H = 436 kJ mol⁻¹، Cl−Cl = 242 kJ mol⁻¹، H−Cl = 431 kJ mol⁻¹.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «استخدام ΔH = مجموع (الروابط المكسورة) − مجموع (الروابط المتكونة).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[4 درجة] - 15.
أوجز لماذا تُعد إنثالبية احتراق الوقود كمية مهمة لمقارنة أنواع الوقود، واذكر الوحدات التي تُعبَّر بها عادة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 16.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «أوجز لماذا تُعد إنثالبية احتراق الوقود كمية مهمة لمقارنة أنواع الوقود، واذكر الوحدات التي تُعبَّر بها عادة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن إنثالبية الاحتراق تقيس الطاقة الحرارية المتحررة عند احتراق مول واحد من وقود بالكامل في الأكسجين تحت ظروف قياسية.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 17.
صِف (بالكلمات) مخطط مستوى الإنثالبية لتفاعل طارد للحرارة، مع تسمية المتفاعلات والنواتج والتغير في الإنثالبية.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 18.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «صِف (بالكلمات) مخطط مستوى الإنثالبية لتفاعل طارد للحرارة، مع تسمية المتفاعلات والنواتج والتغير في الإنثالبية.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن المتفاعلات تُرسم عند مستوى طاقة أعلى من النواتج، لأن الطاقة تتحرر إجمالاً.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 19.
في تجربة لقياس إنثالبية احتراق الإيثانول، يحرق طالب إيثانولاً لتسخين ماء في مسعر حراري. اقترح سببين لكون القيمة التجريبية المُحصَّل عليها عادة أقل طرداً للحرارة (أصغر في المقدار) من القيمة المرجعية المقبولة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 20.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «في تجربة لقياس إنثالبية احتراق الإيثانول، يحرق طالب إيثانولاً لتسخين ماء في مسعر حراري. اقترح سببين لكون القيمة التجريبية المُحصَّل عليها عادة أقل طرداً للحرارة (أصغر في المقدار) من القيمة المرجعية المقبولة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «ذكر فقد الحرارة إلى المحيط (بدلاً من انتقالها كلها إلى الماء)، لأن الإعداد ليس معزولاً تماماً.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 21.
في تجربة، يُضاف 25.0 cm³ من محلول كبريتات النحاس الثنائي تركيزه 1.00 mol dm⁻³ إلى فائض من مسحوق الزنك، وترتفع درجة الحرارة 10.5°C. احسب التغير في الإنثالبية لكل مول من كبريتات النحاس الثنائي. افترض كثافة المحلول 1.00 g cm⁻³ وسعته الحرارية النوعية 4.18 J g⁻¹ K⁻¹.
[5 درجة] - 22.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «في تجربة، يُضاف 25.0 cm³ من محلول كبريتات النحاس الثنائي تركيزه 1.00 mol dm⁻³ إلى فائض من مسحوق الزنك، وترتفع درجة الحرارة 10.5°C. احسب التغير في الإنثالبية لكل مول من كبريتات النحاس الثنائي. افترض كثافة المحلول 1.00 g cm⁻³ وسعته الحرارية النوعية 4.18 J g⁻¹ K⁻¹.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «حساب كتلة المحلول: 25.0 g.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 5 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[5 درجة] - 23.
بمعلومية إنثالبيات الاحتراق القياسية ΔHc(C, غرافيت) = −394 kJ mol⁻¹ وΔHc(H₂) = −286 kJ mol⁻¹ وΔHc(C₂H₅OH) = −1367 kJ mol⁻¹، استخدم قانون هس لحساب إنثالبية تكوين الإيثانول القياسية من العناصر: 2C(غرافيت) + 3H₂(g) + ½O₂(g) → C₂H₅OH(l).
[5 درجة] - 24.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «بمعلومية إنثالبيات الاحتراق القياسية ΔHc(C, غرافيت) = −394 kJ mol⁻¹ وΔHc(H₂) = −286 kJ mol⁻¹ وΔHc(C₂H₅OH) = −1367 kJ mol⁻¹، استخدم قانون هس لحساب إنثالبية تكوين الإيثانول القياسية من العناصر: 2C(غرافيت) + 3H₂(g) + ½O₂(g) → C₂H₅OH(l).» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أنه بالنسبة لبيانات الاحتراق، ΔHالتفاعل = مجموع ΔHc(المتفاعلات) − مجموع ΔHc(النواتج).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 5 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[5 درجة] - 25.
عرّف السعة الحرارية النوعية، واذكر المعادلة المستخدمة لحساب التغير في الطاقة الحرارية لمادة بدلالة الكتلة والسعة الحرارية النوعية والتغير في درجة الحرارة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 26.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «عرّف السعة الحرارية النوعية، واذكر المعادلة المستخدمة لحساب التغير في الطاقة الحرارية لمادة بدلالة الكتلة والسعة الحرارية النوعية والتغير في درجة الحرارة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «تعريف السعة الحرارية النوعية بأنها الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 g (أو 1 kg) من مادة بمقدار 1°C (أو 1 K).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 27.
ميّز بين مصدر طاقة متجدد وغير متجدد، مع ذكر مثال لكل منهما، واذكر ميزة بيئية واحدة لاستخدام المصادر المتجددة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 28.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «ميّز بين مصدر طاقة متجدد وغير متجدد، مع ذكر مثال لكل منهما، واذكر ميزة بيئية واحدة لاستخدام المصادر المتجددة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن مصدر الطاقة المتجدد يمكن تجديده طبيعياً خلال مدى زمني بشري، مثل الوقود الحيوي أو الطاقة الشمسية أو الرياح.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 29.
اشرح كيف يمكن استخدام دورة إنثالبية لتحديد التغير في إنثالبية تفاعل يصعب قياسه مباشرة، باستخدام احتراق الكربون إلى أول أكسيد الكربون (بدلاً من ثاني أكسيد الكربون بالكامل) كمثال.
[4 درجة] · بدون آلة حاسبة - 30.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اشرح كيف يمكن استخدام دورة إنثالبية لتحديد التغير في إنثالبية تفاعل يصعب قياسه مباشرة، باستخدام احتراق الكربون إلى أول أكسيد الكربون (بدلاً من ثاني أكسيد الكربون بالكامل) كمثال.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن التفاعل المباشر C(s) + ½O₂(g) → CO(g) لا يمكن قياسه مباشرة في المختبر، لأن احتراق الكربون في الأكسجين ينتج دائماً أيضاً بعض ثاني أكسيد الكربون.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[4 درجة] · بدون آلة حاسبة - 31.
يذيب طالب 3.50 g من KCl(s) في 100.0 g من الماء داخل كوب غير معزول. تنخفض درجة الحرارة من 22.4 °C إلى 19.1 °C. استخدم c = 4.18 J g⁻¹ K⁻¹ وM(KCl) = 74.55 g mol⁻¹، وأهمل أولاً السعة الحرارية للكوب. (أ) احسب التغير الحراري للماء. (ب) حدد التغير المولي في إنثالبي ذوبان KCl. (ج) اذكر إشارة ΔH واشرحها. (د) توقّع أثر دخول الحرارة من الوسط المحيط في المقدار المحسوب.
[4 درجة] - 32.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «يذيب طالب 3.50 g من KCl(s) في 100.0 g من الماء داخل كوب غير معزول. تنخفض درجة الحرارة من 22.4 °C إلى 19.1 °C. استخدم c = 4.18 J g⁻¹ K⁻¹ وM(KCl) = 74.55 g mol⁻¹، وأهمل أولاً السعة الحرارية للكوب. (أ) احسب التغير الحراري للماء. (ب) حدد التغير المولي في إنثالبي ذوبان KCl. (ج) اذكر إشارة ΔH واشرحها. (د) توقّع أثر دخول الحرارة من الوسط المحيط في المقدار المحسوب.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «يحسب qwater = mcΔT = 100.0(4.18)(−3.3) = −1.38 kJ.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[4 درجة]