دی ۱۴۰۴

امتحان نهایی شیمی ۳

سوالات و پاسخ‌های تشریحی امتحان نهایی شیمی ۳
همراه با بارم‌بندی و نکات کلیدی

۲۰ بارم کل۱۴ تعداد سوال۱۱۰ دقیقه زماندانلود PDF

سوال ۱۲ — سؤال ۱۲ امتحان نهایی شیمی ۳ — دی ۱۴۰۴

۱ بارم

واکنش میان گازهای H2\mathrm{H_2} و O2\mathrm{O_2} در دمای اتاق در شرایط گوناگون در زیر نشان داده شده است:

  1. سرعت واکنش ناچیز: 2H2(g)+O2(g)⟶2H2O(l)\mathrm{2H_2(g) + O_2(g) \longrightarrow 2H_2O(l)}
  2. واکنش سریع: 2H2(g)+O2(g)→Zn2H2O(l)\mathrm{2H_2(g) + O_2(g) \xrightarrow{Zn} 2H_2O(l)}
  3. واکنش انفجاری: 2H2(g)+O2(g)→Pt2H2O(l)\mathrm{2H_2(g) + O_2(g) \xrightarrow{Pt} 2H_2O(l)}
  4. واکنش انفجاری: 2H2(g)+O2(g)→جرقه2H2O(l)\mathrm{2H_2(g) + O_2(g)} \xrightarrow{\text{جرقه}} \mathrm{2H_2O(l)}

الف) در کدام واکنش انرژی فعال‌سازی نسبت به واکنش (۱) تغییر نمی‌کند؟

ب) با بیان دلیل مشخص کنید آیا گرمای آزادشده از دو واکنش (۲) و (۳) یکسان هستند؟

پ) آیا مسیر انجام واکنش در حضور Zn و Pt یکسان است؟

دیدن پاسخپاسخ این سوال همراه با حل تشریحی و نکات آموزشی
در یک قدمی شماست!پاسخ تشریحیبستن پاسخ

الف) واکنش (۴)

ب) بله؛ زیرا کاتالیزگر آنتالپی (گرمای) واکنش را تغییر نمی‌دهد.

پ) خیر

راه‌حل قدم‌به‌قدم

الف) Zn و Pt کاتالیزگرند و با فراهم کردن مسیری تازه، انرژی فعال‌سازی را کم می‌کنند. اما جرقه فقط انرژی لازم برای شروع واکنش را می‌دهد و مسیر واکنش را عوض نمی‌کند؛ پس در واکنش (۴) انرژی فعال‌سازی همان انرژی فعال‌سازی واکنش (۱) است.

ب) بله. کاتالیزگر سطح انرژی واکنش‌دهنده‌ها و فراورده‌ها را تغییر نمی‌دهد و فقط سد انرژی میان آن‌ها را پایین می‌آورد. در هر دو واکنش، واکنش‌دهنده‌ها و فراورده‌ها یکسان‌اند، پس ΔH\Delta H و گرمای آزادشده یکسان است.

پ) خیر. هر کاتالیزگر مسیر ویژهٔ خودش را برای واکنش فراهم می‌کند. سرعت متفاوت دو واکنش (سریع با Zn و انفجاری با Pt) نشان می‌دهد که انرژی فعال‌سازی و مسیر این دو یکسان نیست.

این پاسخ مفید بود؟