Energy and Entropy تغريات الطاقة يف التفاعالت الكيميائية UNIT 12AC.4 السؤال األول: )االخت ار من متعدد( 1- ماذا وضح منحنى الطاقة التال التقويم a. التفا

الحجم: px

بدء العرض من الصّفحة:

Download "Energy and Entropy تغريات الطاقة يف التفاعالت الكيميائية UNIT 12AC.4 السؤال األول: )االخت ار من متعدد( 1- ماذا وضح منحنى الطاقة التال التقويم a. التفا"

رجائي بنو هاشم
منذ 6 سنوات سابقة
المشاهدات:

1 السؤال األول: )االخت ار من متعدد( 1- ماذا وضح منحنى الطاقة التال التقويم a. التفاعل ماص للحرارة والمواد المتفاعلة أكثر استقرارا من المواد الناتجة. b. التفاعل ماص للحرارة والمواد الناتجة أكثر استقرارا من المواد المتفاعلة. c. التفاعل طارد للحرارة والمواد المتفاعلة أكثر استقرارا من المواد الناتجة. d. التفاعل طارد للحرارة والمواد الناتجة أكثر استقرارا من المواد المتفاعلة. a. I and II only b. I and III only c. II and III only d. I, II and III 2- أي من العبارات التال ة صح حة عن التفاعل الماص للحرارة تنخفض درجة حرارة النظام i. ق مة التغ ر ف المحتوى الحراري موجبة.ii المحتوى الحراري للمتفاعالت أكبر منه للنواتج.iii 3- ماهو مقدار الطاقة الالزمة لرفع درجة حرارة 10 g من الن كل )سعته الحرار ة 1- K 440=C( J Kg 1- من 50 o C إلى 70 o C a. 4.4 J b. 88 J c. 4400J d J 1

2 ( 4- ما مقدار االرتفاع ف درجة حرارة أسطوانة من النحاس كتلتها 50g امتصت طاقة حرار ة مقدارها C=400 J Kg -1 K )علما بأن السعة الحرار ة للنحاس J a. 5 o C b. 20 o C c. 40 o C d. 320 o C C (s) + O 2(g) ---> CO 2(g) Mn (s) + O 2(g) ---> MnO 2(s) H= -390 KJ H= -529 KJ 5- باستخدام المعادالت التال ة: ماه ق مة )H ( بوحدة )KJ( للتفاعل التال )باستخدام قانون ه س( MnO 2(s) + C (s) > Mn (s) + CO 2(g) H=?? a b c d ف أي من التغ رات التال ة حدث ز ادة ف العشوائ ة تجمد الماء. a. 3 موالت من الغازات المتفاعلة. تكون مول واحد من غاز من تفاعل b. ذوبان بلورات ملح الطعام ف الماء. c. تكث ف البخار. d. 7- أي من التفاعالت التال ة لد ة أكبر تغ ر موجب ف العشوائ ة a. CH 4(g) + 1 O 2(g) ----> CO (g) + 2H 2 O (g) b. CH 4(g) + 1 O 2(g) ----> CO (g) + 2H 2 O (l) c. CH 4(g) + 2O 2(g) ----> CO 2(g) + 2H 2 O (g) d. CH 4(g) + 2O 2(g) ----> CO 2(g) + 2H 2 O (l) a. H 2 O (g) at 100 o C b. H 2 O (g) at 80 o C c. H 2 O (l) at 5 o C d. H 2 O (l) at 20 o C أي من التغ رات التال ة تكون إشارة ق مة التغ ر ف العشوائ ة سالبة 8- ف 2

3 عند درجات الحرارة المنخفضة a. S(-) and H(-) b. S(-) and S(+) c. S(+) and H(+) d. S(+) and H(-) 9- ف أي من الحاالت التال ة كون التفاعل الك م ائ تلقائ ا ماهو مقدار التغ ر ف العشوائ ة الناتج من عمل ة هابر : -01 N 2(g) + 3H 2(g) > 2NH 3(g) علما بأن ق م العشوائ ة الق اس ة للمواد ( 1- mol )JK 1- كالتال : N 2(g) = 191, H 2(g) = 131, NH 3(g) = 193 a JK -1 mol -1 b JK -1 mol -1 c JK -1 mol ماذا تمثل H للتفاعل التال -1 mol d JK -1 CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2H 2 O (g) H = KJ mol -1. a حرارة تعادل. b. حرارة تكو ن. c. حرارة احتراق. d. حرارة ذوبان. CaCO 3(s) ما ق مة التغ ر ف طاقة جبس الحرة للتفاعل التال CaO (s) + CO 2 (g) - 02 H = 177KJ; T = 500K; -1 mol S =161Jk -1 إذا علمت أن: 80.1 kj mol -1. a 86.5 KJ mol -1. b 90.1KJ mol -1. c KJ mol. d 3

4 ) صحبها امتصاص H طاقة حرار ة) ق مة موجبة باستثناء أي من 03- جم ع التغ رات التال ة التفاعالت التال ة a. Mg (g) Mg 2+ (g) +2e - b. Cl (g) + e - Cl - (g) c. H 2 O (g) 2H (g) + O (g) d. S - (g) + e - S 2- (g) 04- ف التفاعل التال : إذا كان مجموع المحتو اات الحرار اة للماواد الناتجاة سااوي kj وحارارة التكاو ن الق اسا ة لكربونات الصود وم اله دروج ن ة تساوي kj / mol فإن هذا التفاعل: kj kj kj ماص للحرارة وق مة H له = طارد للحرارة وق مة H له = ماص للحرارة وق مة H له =.a.b.c تسااوي 318kJ فاإن kj = له H طارد للحرارة وق مة.d 05- إذا كانت كم ة الحرارة المصااحبة الحتاراق 20g مان الكالسا وم = 40 Ca حرارة التكو ن الق اس ة ألكس د الكالس وم CaO تساوي : ) kj / mol ( ) kj / mol ( ) kj / mol ( ) + 318kJ / mol (.a.b.c.d CH 4(g) أي العبارات التال ة صح حة بالنسبة للعشوائ ة ف هذا التفاعل 2O 2(g) 2H 2 O (g) + CO 2(g) a. تزداد من المتفاعالت الى النواتج b. تقل من المتفاعالت الى النواتج c. ال تتغ ر من المتفاعالت الى النواتج d. ال مكن تحد دها من التفاعل 4

5 السؤال الثان : )األسئلة القص رة(: 0- استخدم ق م العشوائ ة للمركبات اآلت ذكرها وذلك لحساب S للتفاعل: Al 2 O 3(s) + 3H 2(g) 2Al (s) + 3H 2 O (g) (Al 2 O 3 = J K -1 mol -1 ; Al (s) = J K -1 mol -1 ; H 2 O (g) = J K -1 mol -1 ; H 2(g) = J K -1 mol -1 ) S system = ΣnS (products) - ΣnS (reactants) [ (3 x H 2 O) + (2 x Al ( ] [(3 x H 2 ) + (1 x Al 2 O 3 )] S system = [ (3 x ) + (2 x ( ] [(2 x ) + (51)]= 3.11x10 2 J K -1 mol -1 لحسااب طاقاة جابس الحارة للتفاعال 2CO (g) + O 2 (g) 2- اساتخدم قا م حارارة التكاو ن الق اسا ة وقا م العشاوائ ة فا الجادول 0 التال عند درجة حرارة 25 C للتفاعل التال : 2CO 2(g) المادة S (J/K mole) CO ( g) CO 2 ( g) O 2 ( g) S system = ΣnS (products) - ΣnS (reactants) [ (2 x CO 2 ) ] [(2 x CO ) + (1 x O 2 )] S system = [ (2 x 214) (] [(2 x 198) + (205)]= -173 J K -1 mol -1 (متفاعالت) f H o - (نواتج) f H o = (للتفاعل) H o = (2 x 394) (2 x 111)= -566 KJ mol -1 G = H T S = (298x0.173)= kj mol -1 5

6 ب(- هل مكن أن حدث التفاعل السابق تلقائ ا أم ال عند درجة حرارة 25 0 C فسر إجابتك. o التفاعل تلقائ عند درجة حرارة )298K( 25 C ألن ق مة G سالبة. 4- ماذا تمثل H ف كل من التفاعالت التال ة: )تكو ن( -1 mol a) S (s) + O 2(g) SO 2(g) H = kj )احتراق( -1 mol b) CH 4(g) + 2O 2(g) CO 2(g) + 2H 2 O (l) H = -890 kj )الذوبان( -1 mol c) KCl (s) + H 2 O (l) KCl (aq) H = kj )احتراق( -1 mol d) C 3 H 8(g) + 5O 2(g 3CO 2(g) + 4H 2 O (l) H = kj )تعادل( -1 mol e) HNO 3(aq) + KOH (aq) KNO 3(aq) + H 2 O (l) H = kj مول من األمون ا مع حمض اله دروكلور ك حساب المعادلاة 5- احسب كم ة الحرارة الناتجة من تفاعل 4 التال ة:- NH 3(g) + HCl (g) NH 4 Cl (s) ΔH = -176 kj mol -1-6 احسب حرارة التفاعل ΔH التال : -1 mol ΔH = -176 x4=-704 kj باستخدام المعادالت التال ة :- C 2 H 4(g) + 6F 2 (g) 2CF 4 (g) + 4HF (g) 2x (H 2 (g) + F 2 (g) 2HF (g) ΔH = -537 kj mol -1 ) 2x (C (s) + 2F 2 (g) CF 4 (g) ΔH = kj mol -1 ) -1x(2C (s) + 2H 2 (g) C 2 H 4 (g) ΔH = kj mol -1 ) = = kj mol -1 6

7- مثل ب ان ا العالقة با ن الطاقاة وسا ر التفاعال لتفاعال مااص للحارارة وتفاعال طاارد للحارارة وبا ن علاى الرسم:- ب( المحتوى الحراري للنواتج أ( المحتوى الحراري للمتفاعالت د( طاقة التنش ط ج( التغ ر ف

7 7- مثل ب ان ا العالقة با ن الطاقاة وسا ر التفاعال لتفاعال مااص للحارارة وتفاعال طاارد للحارارة وبا ن علاى الرسم:- ب( المحتوى الحراري للنواتج أ( المحتوى الحراري للمتفاعالت د( طاقة التنش ط ج( التغ ر ف المحتوى الحراري C 6 H 6(l) > C 6 H 6(s) 8- بالنسبة للعمل ة التال ة: احسب درجة الحرارة )C )in o الت تجمد عندها البنز ن. H o = KJ mol -1 and S o = -35.2KJ mol -1 G θ = H θ T S θ = 0 T = = = 279K = 6o C ( 2 H ( o لمركب )CuCl من المعادالت الك م ائ ة الحرار ة التال ة: 9- احسب حرارة التكو ن )f Cu + Cl > CuCl H o = KJ (1) 2CuCl + Cl > 2CuCl 2 H o = KJ (2) Cu + Cl > CuCl 2 H o f =?? (3) قسمة المعادلة )2( على 2: CuCl + Cl > CuCl 2 H o = KJ (2) H f o (CuCl 2 (= ( ) = KJ وبجمع المعادلت ن: 7

8 2C graphite + 3H 2(g) > C 2 H 6(g) o 01- احسب H للتفاعل التال : باستخدام المعادالت التال ة: C graphite + O 2(g) > CO 2(g) H 1 o = KJ mol H 2(g) + O 2(g) > 2H 2 O (l) H 2 o = KJ mol -1 (عكس المعادلة( - 2C 2 H 6(g) + 7O 2(g) > 4CO 2(g) + 6H 2 O (l) H 3 o = KJ mol -1 = (-857.4) = KJ mol فاا تجربااة لحساااب التغ اار فاا المحتااوى الحااراري تاام إضااافة 50 ml ماان 0.5 M ماان محلااول ه دروكس د البوتاس وم بسرعة إلى 50 ml من 0.5 M محلول حمض اله دروكلور ك ف كأس زجااج والتفاعل الحادث توضحه المعادلة التال ة: 2KOH (aq) + HCl (aq) >KCl (aq) + H 2 O (l).a وكانت درجة الحرارة األول ة للتفاعل 19.6 o C وتم ق اس درجة الحرارة النهائ ة فكانت o C حدد مع توض ح السبب نوع التفاعل ما إذا كان ماص أم طارد للحرارة التفاعل طارد للحرارة وذلك ألن هناك ز ادة أو ارتفاع ف درجة الحرارة من 19.6 إلى 23.1 b. احسب H للتفاعل السابق. )مع افتراض الحرارة النوع ة للمحلول ه نفسها للماء( (heat released) H= mc T = 100 x 4.18 x 3.5 =1463J = 1.463KJ.c ما هو ف رأ ك المصدر الرئ س للخطأ التجربة فأ التجربأة وك أف مكأن تجنبأه والتقل أل مأن نسأبة الخطأ فأ نسبة الخطأ تكون عادة من فقدان جزء من الطاقة المنطلقاة مان التفاعال إلاى المحا ط الخاارج للتفاعال و مكان تقل ال نسابة الخطأ بعزل نظام التفاعل أو وضع غطاء أو وضع عازل حول وعاء التفاعل للتقل ل من الحرارة المفقودة. 8

9 02- بالرجوع لمعادلة التفاعل التال ة: N 2(g) + 3H 2(g) > 2NH 3(g) H= -93 KJ mol -1. a إذا علمأت أن ق مأة التغ أر فأ العشأوائ ة للتفاعأل السأابق ( 1- mol =S ( 62.7 JK 1- عنأد درجأة حرارة 27 o C ماذا تتوقع أن تكون إشارة ق مة التغ ر ف العشوائ ة من خالل المعادلة الك م ائ ة لهذا.b التفاعل الموضحة أعاله و ماهو السبب إشارة ق مة التغ ر ف العشوائ ة )سالبة( ألنه حدث نقصان ف عدد جز ئات الغاز أو قلت عدد الموالت. احسب التغ ر ف ق مة طاقة جبس الحرة G لهذا التفاعال عنأد درجأة حأرارة 27 o C وحأدد مأا إذا كان التفاعل تلقائ أم غ ر تلقائ. G = H T S = ( )= KJ mol مثل كل من التفاعالت التال ة بمعادلة ك م اء حرار ة: a. تفكك مول من كربونات البار وم إلى مول مأن أكسأ د البأار وم ومأول مأن غأاز ثأان أكسأ د الكربأون وامتصاص طاقة قدرها KJ BaCO 3(s) BaO (s) + CO 2(g) H= KJ mol -1 تفاعل مول من غاز س ان د اله دروج ن مع 2 مول من غاز اله دروج ن النتاج مأول مأن غأاز أم نأو م ثان وطاقة قدرها 109. KJ 2HCN (g) + 4H 2(g) 2CH 3 NH 2(g) H= -109KJ mol -1.b 9

10 04- تم تحض ر مركب خامس كلور د الفسفور PCl 5 عن طر ق إمرار غاز الكلاور خاالل ثالاث كلور اد الفسفور PCl 3 كما توضح المعادلة: 298K للتفاعل السابق عند درجة حرارة H استخدم الق م ف الجدول التال لحساب. a PCl 3(l) + Cl 2(g) PCl 5(s) H o f / KJ mol -1 المركب PCl PCl 5 H o f = (-319.7)= KJ mol -1. b باسأأأتخدام اةجابأأأة علأأأى السأأأ ال )a( احسأأأب ق مأأأأة التغ أأأر فأأأ العشأأأوائ ة للمحأأأ ط الخأأأأارج. S surrounding = - = - = Jmol -1 K -1 S surrounding إذا علمت أن التغ ر ف العشوائ ة للتفاعل :) Jmol -1 K -1 ( ساوي S o system.i اقترح سبب ن لتفس ر سبب اةشارة السالبة لق مة التغ ر ف العشوائ ة للتفاعل السابق. 0- قلت عدد الجز ئات )عدد الموالت أقل ف النواج( 2- حالة المادة الناتجة أكثر تنظ ما وأقل عشوائ ة مقارنة بالمتفاعالت ألنها ف الحالة الصلبة.ii احسب ق مة التغ ر ف العشوائ ة الكل ة للتفاعل. S total = S system + S surrounding = = Jmol -1 K -1.c هل التفاعل تلقائ أم غ ر تلقائ عند درجة حرارة 298K فسر أجابتك. التفاعل تلقائ وذلك لحدوث ز ادة ف العشوائ ة الكل ة كنت جة للتفاعل. وعند حساب G كالتال نجد أن اإلشارة سالبة مما عط مؤشر إلى أن التفاعل تلقائ : G = H T S = (298 )= kj mol -1.iii 10

11 51(- باستخدام الق م الموضحة ف الجأدول أدنأاه احسأب التغ أر الق اسأ فأ المحتأوى الحأراري للتفاعأل التال : Li 2 CO 3(s) > Li 2 O (s) + CO 2(g) CO 2(g) Li 2 O (s) المركب 3(s) Li 2 CO H o f / KJ mol -1 H o f = ( ) (-1216)= +266 KJ mol -1 11

ملفّات مشابهة

Microsoft Word - e.doc

Microsoft Word - e.doc حرارة التفاعل الكيمياي ي - قانون حفظ الطاقة : (Exothermic) (Endothermic) ا نواع الطاقة طاقة الحركة طاقة الوضع الطاقة الحرارية - التفاعلات المنتجة (الطاردة) للحرارة - التفاعلات الماصة (المستهلكة) للحرارة