אנרגיה כימית שאלות מסכמות   עודכן לאחרונה!


אנרגיה כימית שאלות מסכמות

  1. ניתן לייצר חומצה גופרית H2SO4(ℓ) על-פי התגובה הבאה :

    A.  SO3(ℓ) + H2O(ℓ)    →    H2SO4(ℓ)

    תהליך התהוות של חומר הוא תהליך שבו יוצרים 1 מול חומר מיסודותיו במצב התקני (בטמפרטורת החדר ובלחץ של 1 אטמוספירה).
    נתונים ניסוחי תגובות התהוות של החומרים שמתוארים בניסוח התגובה ליצירת החומצה הגופרתית:

    I.    1/8S8(s) + 3/2O2(g)    →   SO3(ℓ)              ΔH° = -395.4 kJ
    II.   H2(g) + 1/2O2(g)    →   H2O(ℓ)              ΔH° = -285.9 kJ
    III.  1/8S8(s) + 2O2(g) + H2(g)    →   H2SO4(ℓ)              ΔH°= -814 kJ

      1. חשבו את שינוי האנתלפיה של התגובה לייצור החומצה הגופרתית (תגובה A). פרטו חישוביכם.
      2. למי יש אנרגיה פנימית גבוהה יותר למגיבים או לתוצרים בתגובה A ?

    בתנאים מסוימים תגובת יצירת החומצה הגופרתית מנוסחת באופן הבא :

    B.  SO3(g) + H2O(ℓ)    →   H2SO4(ℓ)

    1. האם השינוי באנרגיה הפנימית בין המגיבים לתוצרים בתגובה B גדול, קטן או שווה לזה של תגובה A ? נמקו בעזרת גרף מתאים.

    נתונות התגובות הבאות:

    IV.   1/8S8(s)    →   1/8S8(g)              ΔH°= 11.9 kJ
    V.    SO3(ℓ)    →   SO3(g)              ΔH°= 10.9 kJ

    1. חשבו את שינוי האנתלפיה עבור התגובה הבאה:

      1/8S8(g) + 3/2O2(g)    →   SO3(g)

    2. מה יהיה שינוי האנתלפיה בתגובה הבאה:

      S8(g) + 12O2(g)    →   8SO3(g)

    נתונות אנתלפיות הקשר הבאות:

    הקשר אנתלפיית הקשר kJ/moℓ
    S—S 265
    O═O 497

    נתונים הייצוגים המלאים של נוסחאות המבנה של החומרים S8 ו- SO3.
    נוסחת מבנה מלאה של החומרים S8 ו- SO3

    1. חשבו את אנתלפיית הקשר S═O בחומר SO3(g). פרטו חישוביכם.
  2. בתהליך ההכנה של חומצה חנקתית HNO3, ישנו שלב שבו מגיבים אמוניה (NH3) עם חמצן (O2) ונוצרים אדי מים (H2O) וחנקן חד-חמצני (NO) .כל המרכיבים בתנאי התגובה הם גזים.
    1. נסחו ואזנו את התגובה המתרחשת.

    נתונונות התגובות הבאות:

    I.     3H2(g) + N2(g)    →    2NH3(g)                 ΔH°= -92 kJ
    II.    H2(g) + 1/2O2(g)    →    H2O(g)                 ΔH° = -241.8 kJ
    III.   N2(g) + O2(g)    →    2NO(g)                 ΔH°= 180.4 kJ
    IV.  1/2H2(g) + 1/2N2(g) + 3/2O2(g)    →    HNO3(ℓ)                 ΔH°= -173.2 kJ

    1. חשבו את שינוי האנתלפיה עבור התגובה שניסחת בסעיף א'. פרטו חישוביכם.

    החומצה החנקתית מתקבלת בשני שלבים נוספים שמנוסחים כאן כתגובה אחת. בתגובה, חנקן חד-חמצני מגיב עם חמצן ומים ונוצרת חומצה חנקתית על-פי הניסוח הבא:

    V.  4NO(g) + 3O2(g) + 2H2O(g)    →    4HNO3(ℓ)

    1. מהו שינוי האנתלפיה עבור התגובה שבה נוצרת החומצה החנקתית ? פרטו חישוביכם.

    שינוי האנתלפיה עבור תהליך הרתיחה של חומצה חנקתית הוא 40.2kJ .

    1. נסחו את תהליך הרתיחה של חומצה חנקתית.
    2. נתונה התגובה הבאה:

      VI.   4NO(g) + 3O2(g) + 2H2O(g)    →    4HNO3(g)

      מהו שינוי האנתלפיה עבור תגובה זו?

    נתונה התגובה

    VII. 4N(g) + 12O(g) + 4H(g)    →    4HNO3(g)

    1. באיזה תגובה נפלטת יותר אנרגיה בתגובה VI או VII? נמקו את קביעתכם.
  3. ניטרוגליצרין היא תרכובת נוזלית, כבדה, שמנונית ונפיצה מאוד . אלפרד נובל הוסיף לניטרוגליצרין חומרים לא פעילים כדי שייצבו אותו ויאפשרו שימוש בטוח יחסית ויעיל. לתערובת שהוא יצר קוראים דינמיט.
    נתון לפניכם הייצוג המקוצר של נוסחת המבנה של הניטרוגליצרין:
    נוסחת מבנה מקוצרת ניטרוגליצריןא.

      1. רשמו לניטרוגליצרין את הייצוג המלא של נוסחת המבנה.
      2. מהם הקשרים הקוולנטים הקיימים בניטרוגליצרין?

    כשהניטרוגליצרין מגיב הוא מתפרק ומתרחשת התגובה הבאה:

    I.    4C3H5(ONO2)3(ℓ)    →    12CO2(g) + 10H2O(g) + 6N2(g) + O2(g)

    כדי לחשב את שינוי האנתלפיה בתגובה שבה הניטרוגליצרין במצב גז מתפרק ניסחו את התגובה בשני שלבים.
    בשלב הראשון רשמו:

    II.   4C3H5(ONO2)3(g)    →    12C(g) + 20H(g) + 12N(g) + 2O(g)

    נתונה טבלת אנרגיות הקשר הבאה :

    הקשר אנתלפיית הקשר kJ/moℓ
    C—C 446
    C—H 413
    O—N 201
    N═O 468
    C—O 358
    1. חשבו את שינוי האנתלפיה לתגובה II. פרטו חישוביכם.

    בשלב השני התרחשה התגובה:

    III.  12C(g) + 20H(g) + 12N(g) + 2O(g)    →    12CO2(g) + 10H2O(g) + 6N2(g) + O2(g)

    נתונה טבלת אנרגיות הקשר הבאה:

    הקשר אנתלפיית הקשר kJ/moℓ
    C═O 803
    O—H 463
    N≡N 945
    O═O 497
    1. חשבו את שינוי האנתלפיה לתגובה המתרחשת בשלב השני (תגובה III). פרטו חישוביכם.
    2. מה יהיה שינוי האנתלפיה עבור התגובה הבאה:

      IV.   4C3H5(ONO2)3(g)    →    12CO2(g) + 10H2O(g) + 6N2(g) + O2(g)

    3. באיזה תגובה נפלטת אנרגיה רבה יותר? בתגובה I או בתגובה IV? נמקו.

    מהאנרגיה שנפלטת מתגובה של ניטרוגליצרין, מחממים 20000 גרם מים הנמצאים בטמפרטורת החדר.
    הגיבו בשני ניסויים נפרדים 0.001 ג' של ניטרוגליצרין.
    בניסוי הראשון על-פי הניסוח בתגובה I ובניסוי השני על-פי תגובה IV.

    1. באיזה ניסוי השינוי באנרגיה הקינטית הממוצעת של המים היה גדול יותר? נמקו .
    2. כמה גרם של 4C3H5(ONO2)3(g) יש להגיב (על-פי ניסוח IV) כדי שישתחררו 2800kJ ? פרטו חישוביכם.
  4. לנוסחה המולקולרית C2H6O יש שני איזומרים: אתאנול CH3CH2OH ודו-מתיל אתר CH3OCH3 .
    נתונים הניסוחים של תגובות השריפה של האתאנול והדו-מתיל אתר

    A.   CH3-CH2-OH(g) + 3O2(g)    →    2CO2(g) + 3H2O(g)                 ΔH° =-1331.5kJ
    B.   CH3-O-CH3(g) + 3O2(g)    →    2CO2(g) + 3H2O(g)                 ΔH° =-1305kJ

    וכן נתונות אנרגיות הקשר הבאות:

    הקשר אנתלפיית הקשר kJ/moℓ
    O—C 358
    C—H 413
    C═O 803
    H—O במולקולת H2O 463
    C—C 346
    O═O ?
    H—O במולקולת CH3-CH2-OH ?
    1. חשבו את אנתלפית הקשר O═O . פרטו חישוביכם.
    2. חשבו את אנתלפיית הקשר H—O במולקולת CH3CH2OH . פרטו חישוביכם.

    מתרחשת התגובה

    I.   CH3-CH2-OH(g)    →    CH3-O-CH3(g)

    1. חשבו את שינוי האנתלפיה עבור תגובה I. פרטו חישוביכם.

    נתון ניסוח תגובת ההתהוות של האתאנול מיסודותיו :

    II.   2C(s) + 3H2(g) + 0.5O2(g)    →    CH3-CH2-OH(g)

    כשנוצרים 4.6 גרם של אתאנול משתחררים 23.495kJ.

    1. מהו שינוי האנתלפיה עבור תגובת ההתהוות של האתאנול? פרטו חישוביכם.

    נתון ניסוח תגובת ההתהוות של דו-אתיל אתר מיסודותיו:

    III.   2C(s) + 3H2(g) + 0.5O2(g)    →    CH3-O-CH3(g)

    1. חשבו את שינוי האנתלפיה עבור התגובה. פרטו חישוביכם.

    נתונה התגובה הבאה:

    IV.   CH3-O-CH3(ℓ) + 3O2(g)    →    2CO2(g) + 3H2O(g)

    1. האם האנרגיה הנפלטת בתגובה IV גדולה קטנה או שווה לזו הנפלטת בתגובת השריפה של CH3-O-CH3(g) ? הסבירו קביעתכם.

    נתונה התגובה:

    V.  CH3-CH2-OH(ℓ) + 3O2(g)    →    2CO2(g) + 3H2O(g)                 ΔH° =-1293kJ

    1. מה יהיה שינוי האנתלפיה עבור תהליך הרתיחה של האתאנול CH3-CH2-OH(ℓ) ? פרטו חישוביכם.
    2. האם בתהליך הרתיחה של CH3-O-CH3(ℓ) יש להשקיע יותר אנרגיה , פחות אנרגיה או אותה כמות אנרגיה בהשוואה לתהליך הרתיחה של האתאנול ? נמקו.

המשך התוכן בעמוד זה למנויים בלבד

אם הינך מנוי/ה אנא הכנס שם משתמש וסיסמא!

לרכישת מנוי לחץ כאן