1

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣΘΕΜΑΑΓια τις ερωτήσεις Α1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τοναριθμό της ερώτησης και δίπλα τογράμμαπουαντιστοιχείστησωστήαπάντηση:A1. Κατάτηδιάρκειατηςαντίδρασηςμεχημικήεξίσωση:

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)α.ΗσυγκέντρωσητουO2αυξάνεταιβ.ΟρυθμόςκατανάλωσηςτουSO2είναιίσοςμετορυθμόπαραγωγήςτουSO3 γ.ΗσυγκέντρωσητουSO3αυξάνεταιμεσταθερόρυθμό δ.ΟρυθμόςμεταβολήςτηςσυγκέντρωσηςτουSO3είναιίσοςμετηνταχύτητααντίδρασης.

Μονάδες5

A2. Σεκενόδοχείοσταθερούόγκουκαιθερμοκρασίαςεισάγονται2αmolNOκαιαmolO2καιαποκαθίσταταιηχημικήισορροπίαμεχημικήεξίσωση:

2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)Ποιααπότιςπαρακάτωπροτάσειςείναιλανθασμένη:α.κατάτηδιάρκειατηςαντίδρασηςταmolτουΝΟείναιδιπλάσιααπόταmolτουΟ2β.κατάτηδιάρκειατηςαντίδρασηςορυθμόςμεταβολήςτηςσυγκέντρωσηςτουΝΟ2είναιδιπλάσιοςαπότορυθμόμεταβολήςτηςσυγκέντρωσηςτουΟ2γ.ανστομίγμαισορροπίαςεισάγουμεποσότητααδρανούςαερίουδενθαεπηρεαστείηθέσητηςχημικήςισορροπίας.δ.Ηπίεσητουμίγματοςτωναερίωνστηνισορροπίαείναιμεγαλύτερητηςαρχικής.

Μονάδες5

A3. Ανστηνισορροπίαμεχημικήεξίσωση:

2A(g)+B(s) Γ(g)+xΔ(g)ηKcέχειμονάδαμέτρησηςmol/Lητιμήτουxείναι:α.1 β.2 γ.3 δ.4

Μονάδες5

A4. ΣτοισοδύναμοσημείοτηςογκομέτρησηςδιαλύματοςHFμεπρότυποδιάλυμαNaOHισχύειότια.[H3O+]˂[OH-]β.[H3O+]˃[OH-]γ.[H3O+]=[OH-]δ.τοδιάλυμαέχεικίτρινοχρώμα.

Μονάδες5

ΧημείαΓ΄Λυκείου

ΣτέφανοςΓεροντόπουλος,ΣταυρούλαΓκιτάκου,ΜαρίνοςΙωάννου11–02–2018

2

A5. Σεποιοαπόταπαρακάτωυδατικάδιαλύματα,πουβρίσκονταιστηνίδιαθερμοκρασία,θαπαρατηρηθείαύξησητηςτιμήςτουpH,ανπροσθέσουμεδιάλυμαHCl0,1M;α.ΔιάλυμαNH30,1Mβ.ΔιάλυμαHCN0,1Mγ.ΔιάλυμαHNO30,1Mδ.ΔιάλυμαH2SO40,1M.

Μονάδες5ΘΕΜΑΒΒ1. ΝαχαρακτηρίσετεκαθεμίααπότιςπαρακάτωπροτάσειςωςΣωστή(Σ)ήΛανθασμένη(Λ),αιτιολογώντας

πλήρωςτηναπάντησήσας.i. Ανηαντίδρασημεχημικήεξίσωση:

2A(g)+B(s) Γ(g)έχειΔΗ=-30Kj/molκαιEa=45Kj/molτότεηηαντίδρασημεχημικήεξίσωση

Γ(g) 2A(g)+B(s)έχειEa=15Kj/molΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ:Ea=75Kj/mol

ii. Ηδράσητωνενζύμωνείναιαποτελεσματικότερησεθερμοκρασίεςμεγαλύτερεςτων50οC.ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ:Ταένζυμαχάνουντηνκαταλυτικήτουςδράσησευψηλέςθερμοκρασίες.

iii. Θεωρώνταςωςδεδομένοότιαύξησητηςθερμοκρασίαςκατά10οCτριπλασιάζειτηνταχύτηταμίαςαντίδρασηςηαύξησητηςθερμοκρασίαςκατά30οCθακάνειτηνταχύτητατηςαντίδρασηςεννέαφορέςμεγαλύτερη.ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ:υ(ΤΕΛΙΚΗ)=33υ(ΑΡΧΙΚΗ)=27υ(ΑΡΧΙΚΗ)

iv. Δενμπορούμενααυξήσουμετηνταχύτητατηςαντίδρασης:Zn(s)+CuSO4(aq) ZnSO4(aq)+Cu(s)

διατηρώνταςτηθερμοκρασίασταθερή.ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ:Μπορούμενατηναυξήσουμεμεπερισσότερουςτουενόςτρόπουςόπωςγιαπαράδειγμαχρησιμοποιώνταςψευδάργυρομεμεγαλύτερηεπιφάνειαεπαφήςδηλαδήψευδάργυροσεμικρότερουςκόκκους.

Μονάδες4x2Β2. Σεδοχείοέχειαποκατασταθείηισορροπίαμεχημικήεξίσωση:

C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)Διατηρώνταςσταθερήτηθερμοκρασίααυξάνουμετονόγκοτουδοχείουκαιαυτόέχειωςαποτέλεσμα:i. στηννέαχημικήισορροπίαταmolτουΗ2ναείναι:

α.περισσότεραβ.λιγότεραγ.όσακαιτααρχικά.Επιλέξτετησωστήαπάντησηκαιαιτιολογήστετηνεπιλογήσας.ΗχημικήισορροπίαμετατοπίζεταιπροςταδεξιάαφούΔn(αερίων)=1άραταmol(H2)αυξάνονται.

ii. στηννέαχημικήισορροπίαησυγκέντρωσητουCOναείναι:α.μεγαλύτερη β.μικρότερη γ.ίσημετηναρχική.Επιλέξτετησωστήαπάντησηκαιαιτιολογήστετηνεπιλογήσας.

3

ΗχημικήισορροπίαμετατοπίζεταιπροςταδεξιάαφούΔn(αερίων)=1,ταmol(CO)αυξάνονται

όμωςη[CO]μειώνεταιλόγωτηςαύξησηςτουόγκουτουδοχείου.

iii. ηαπόδοσητηςπροςταδεξιάαντίδρασηςνα:α.αυξηθεί β.μειωθεί γ.μημεταβληθεί.Επιλέξτετησωστήαπάντησηκαιαιτιολογήστετηνεπιλογήσας.ΗχημικήισορροπίαμετατοπίζεταιπροςταδεξιάαφούΔn(αερίων)=1οπότεηαπόδοσητηςπροςταδεξιάαντίδρασηςαυξάνεται.

Μονάδες3x2Β3. Δίνονταιταυδατικάδιαλύματαπουβρίσκονταιστους25οC:

διάλυματουασθενούςοξέοςRCOOH,διάλυμαΔ1, διάλυματουάλατοςRCOOK,διάλυμαΔ2.

ΑνταδύοδιαλύματαέχουνίσεςσυγκεντρώσειςκαιτιμέςpHπουδιαφέρουνκατά5μονάδεςστους25οCναβρείτετηκοινήσυγκέντρωσητωνδύοδιαλυμάτων.Μπορούνναγίνουνόλεςοιγνωστέςπροσεγγίσεις,Kw=10-14.mol/L RCOOH + Η2Ο

RCOO- + Η3Ο+

Αρχικά C - -Ιοντίζονται x - -Παράγονται - x xΤελικά C-x x x

mol/L RCOOK RCOO- + Κ+Αρχικά C - -Τελικά - C C

mol/L RCOO- + Η2Ο

RCOΟΗ + ΟΗ-

Αρχικά C - -Ιοντίζονται y - -Παράγονται - y yΤελικά C-y y y

pH(RCOOH)=pH(RCOOK)-5ή–logx=-logz-log105ή–logx=-log105zήx=105z(3)

ΣτοδιάλυμαΔ2ισχύει:

[H3O+][OH-]=10-14ήyz=10-14ήy=10-14/z(4)

Απότιςσχέσεις1,2,3και4βρίσκουμεC=0,01M.

Μονάδες5

Ka=xx

C-xx2

C-xx2

C(1)ήKa= ήKa=

Kb=yy

C-yy2

C-yy2

C(2)ήKb= ήKb=Kw

KaήKb=

4

Β4. Δίνονταιταυδατικάδιαλύματα,πουβρίσκονταιστους25oC:ΔιάλυμαΗΝΟ3,διάλυμαΔ1,διάλυμαHF,διάλυμαΔ2,ταοποίαέχουνίσουςόγκουςκαιτηνίδιατιμήpH.ΑραιώνουμεποσότητααπόκαθένααπόταΔ1καιΔ2μείσοόγκονερούοπότεπαρασκευάζονταιταδιαλύματαΔ3καιΔ4αντίστοιχα.Νασυγκρίνετε:i. τιςσυγκεντρώσειςτωνδιαλυμάτωνΔ1καιΔ2.

mol/L ΗΝΟ3 + Η2Ο ΝΟ3

- + Η3Ο+Αρχικά C(ΗΝΟ3) - -Ιοντίζονται - C(ΗΝΟ3) C(ΗΝΟ3)mol/L HF + Η2Ο

F- + Η3Ο+

Αρχικά C(HF) - -Ιοντίζονται x - -Παράγονται - x xΤελικά C(HF)-x x xpH(ΗΝΟ3)=pH(HF)ή-logC(ΗΝΟ3)=-logxήC(ΗΝΟ3)=x<C(HF)

ii. τιςτιμέςpHτωνδιαλυμάτωνΔ3καιΔ4,Μετηναραίωσημείσοόγκονερούοισυγκεντρώσειςτωνδύοοξέωνγίνονται:C(ΗΝΟ3)(τ)=C(ΗΝΟ3)/2καιC(HF)(τ)=C(HF)/2.mol/L ΗΝΟ3 + Η2Ο ΝΟ3

- + Η3Ο+Αρχικά C(ΗΝΟ3)(τ) - -Ιοντίζονται - C(ΗΝΟ3)(τ) C(ΗΝΟ3)(τ)mol/L HF + Η2Ο

F- + Η3Ο+

Αρχικά C(HF)(τ) - -Ιοντίζονται y - -Παράγονται - y yΤελικά C(HF)(τ)-y y y

ΠροφανώςpH(Δ3)=-logC(ΗΝΟ3)(τ)=-logC(ΗΝΟ3)/2>-logy=pH(Δ4)

iii. ταmolτουΗ3Ο+σταδιαλύματαΔ1καιΔ3,mol(Η3Ο+)(Δ1)=mol(Η3Ο+)(Δ3)γιατίκαισταδύοδιαλύματαιοντίζεταιόληηποσότητατουΗΝΟ3αφούείναιισχυρόοξύ.

iv. ταmolτουΗ3Ο+σταδιαλύματαΔ2καιΔ4.ΜετηναραίωσηηθέσητηςιοντικήςισορροπίαςτουασθενήηλεκτρολύτηHFμετατοπίζεταιπροςταδεξιάοπότεmol(Η3Ο+)(Δ2)<mol(Η3Ο+)(Δ4)

Ναθεωρήσετεότιγίνονταιοιπροσεγγίσειςόπουαπαιτείται.

Μονάδες4x1,5

5

ΘΕΜΑΓΓ1. Σε κενό δοχείο σταθερού όγκου εισάγονται ποσότητες αερίων Α,Β και πραγματοποιείται αντίδραση με

χημικήεξίσωση:Α(g)+2Β(g) 2Γ(g)+3Δ(g)

Τοπαρακάτωδιάγραμμααπεικονίζειτημεταβολήτηςσυγκέντρωσηςδύοαπότιςουσίεςπουσυμμετέχουνστηναντίδραση:

i. Ναβρείτεσεποιεςουσίεςαντιστοιχούνοικαμπύλες1και2.

Από τηνστοιχειομετρία τηςαντίδρασηςβρίσκουμεότιη καμπύλη1απεικονίζει τημεταβολή τηςσυγκέντρωσηςτουαντιδρώντοςΑκαιηκαμπύλη2αυτήτουπροϊόντοςΓ.

Μονάδες3ii. Ναυπολογίσετετημέσηταχύτητατηςαντίδρασης.

Μονάδες3

iii. ΝαυπολογίσετετιςσυγκεντρώσειςτωνΑ,Β,ΓκαιΔτιςχρονικέςστιγμές0και8min.Aπότοδιάγραμμαέχουμε:

Α Β Γ Δt=0min 0,8M 0,8M 0 0t=8min 0,4M 0M 0,8M 1,2M

Μονάδες8x0,5

Γ2. Σεκενόδοχείοσταθερούόγκουεισάγονται8molCO2και8molNOκαιαποκαθίσταταιηισορροπία

σύμφωναμετηχημικήεξίσωση:

CO2(g)+NO(g) CO(g)+NO2(g)Ηθερμοκρασίαείναιίσημεθ1

οCκαιστηθερμοκρασίααυτήηισορροπίαέχειKc=2,25i. Ναβρείτετησύστασητουμίγματοςστηνισορροπία.

mol CO2(g) + NO(g) CO(g) + NO2(g)

Αρχικά 8 8 - -Αντιδρούν x x - -Παράγονται - - x xX.I 8-x 8-x x x

Στηνχημικήισορροπίαέχουμε:

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0

C(M)

2 4 6 8 10 12t(min)

καμπύλη2

καμπύλη1

UΜΕΣΗ=12

ΔC(Γ)

Δt0,8-0

8ήUΜΕΣΗ=

12

ήUΜΕΣΗ=0,05mol/Lmin

6

ΆραησύστασητουμίγματοςστηΧ.Ιείναι:

Mol(CO2)=3,2 Mol(NO)=3,2 Mol(CO)=4,8 Mol(NO2)=4,8

Μονάδες4x1ii. Ναυπολογίσετετηναπόδοσητηςαντίδρασης.

Μονάδες2

iii. ΠόσαmolNO2πρέπειναπροσθέσουμεστοδοχείο,μεσταθερήθερμοκρασία,ώστεμετάτην

αποκατάστασητηςνέαςχημικήςισορροπίαςστοδοχείοναυπάρχουνίσαmolNOκαιCO.ΈστωnταmolτουNO2πρέπειναπροσθέσουμεστοδοχείο.Ηχημικήισορροπίαθαμετατοπισθείπροςτααριστερά:mol CO2(g) + NO(g) CO(g) + NO2(g)

Αρχικά 3,2 3,2 4,8 4,8+nΑντιδρούν - - y yΠαράγονται y y - -X.I 3,2+y 3,2+y 4,8-y 4,8+n-yΠροφανώς3,2+y=4,8–yή2y=1,6ήy=0,8molΑπότηνέκφρασητηςKcβρίσκουμε:

Μονάδες6

iv. ΜετάτηναποκατάστασητηςπαραπάνωχημικήςισορροπίαςεισάγουμεστοδοχείοποσότηταCO2και

τηνίδιαχρονικήστιγμήμειώνουμετηθερμοκρασίαστουςθ2οC.Ανοιποσότητεςτωνυπολοίπωνουσιώνστοδοχείοπαραμένουναμετάβλητεςναεξηγήσετεανηπροςταδεξιάαντίδρασηείναιενδόθερμηήεξώθερμη.ΓιαναπαραμείνουνοιποσότητεςτωνυπολοίπωνουσιώνστοδοχείοαμετάβλητεςμετάτηνπροσθήκητουCO2θαπρέπειημείωσητηςθερμοκρασίαςναμετατοπίζειτηνθέσητηςχημικήςισορροπίαςπροςτααριστεράάραηαντίδρασημεφοράπροςταδεξιάείναιενδόθερμη.

Μονάδες3

Κc=[CO][NO2][CO2][NO]

ήΚc=

xV

8-x

V

xV

8-x

V

ήx=4,8mol

a= xn

4,88

ήa= ήa=0,6

Κc=[CO][NO2][CO2][NO]

ήΚc=

4V

4

V

4+nV

4

V

ήn=5mol

7

ΘΕΜΑΔΔιαθέτουμεδιάλυματουασθενούςοξέοςΗΑ0,1ΜδιάλυμαΔ1.Δ1. ΝαυπολογίσετετοpHτουδιαλύματοςΔ1.

ΣτοδιάλυμαέχουμετονασθενήηλεκτρολύτηΗΑ:mol/L HΑ + Η2Ο

Α- + Η3Ο+

Αρχικά C(ΗΑ)1 - -Ιοντίζονται x - -Παράγονται - x xΤελικά C(HΑ)1-x x x

ΑπότηνέκφρασητηςKaλαμβάνονταςπροσεγγίσειςβρίσκουμεx=10-3MοπότεpH=3.

Μονάδες3

Δ2. ΠόσαmLνερούπρέπειναπροσθέσουμεσε200mLτουΔ1γιανασχηματιστείδιάλυμαΔ2στοοποίοτοΗΑθαέχειδιπλάσιοβαθμόιοντισμούσεσχέσημετοΔ1.

mol/L HΑ + Η2Ο

Α- + Η3Ο+

Αρχικά C(ΗΑ)2 - -Ιοντίζονται aτC(ΗΑ)2 - -Παράγονται - aτC(ΗΑ)2 aτC(ΗΑ)2Τελικά C(HΑ)2-aτC(ΗΑ)2 aτC(ΗΑ)2 aτC(ΗΑ)2

ΑπότηνέκφρασητηςKaλαμβάνονταςπροσεγγίσειςβρίσκουμεC(ΗΑ)2=0,025ΜnΑΡΧΙΚΑ=nΤΕΛΙΚΑήCΑΡΧΙΚHVΑΡΧΙΚΟΣ=CΤΕΛΙΚΗVΤΕΛΙΚΟΣήVΤΕΛΙΚΟΣ=0,8LάραV(H2O)=600mL

Μονάδες4

Δ3. Σε500mLτουΔ1προσθέτουμεμερικέςσταγόνεςδείκτηΗΔ.Ανστοδιάλυμαισχύειησχέση[ΗΔ]=103[Δ-]ναυπολογίσετετησταθεράιοντισμούτουΗΔ.ΓιατονδείκτηΗΔισχύει:

Μονάδες4

Δ4. Σε400mLτουΔ1προσθέτουμε600mLδιαλύματοςασθενούςοξέοςΗΒ0,05Μ,διάλυμαΔ3και9Lνερού

οπότεπροκύπτειδιάλυμαΔ4.Ναυπολογίσετε:i. ΤησυγκέντρωσητωνΗ3Ο+στοδιάλυμαΔ4.

Αναμιγνύονταιδιαλύματαουσιώνπουδεναντιδρούνοπότε:

ao=x 10-3

0,1ήao= ήao=10-2οπότεaτ=210-2C

pH=pKa+log[Δ-][ΗΔ]

ή3=pKa+log10-3ήpKa=6ήKa=10-6

nΑΡΧΙΚΑ=nΤΕΛΙΚΑήCΑΡΧΙΚΗVΑΡΧΙΚΟΣ=CΤΕΛΙΚΗVΤΕΛΙΚΟΣ

C(HB)=0,003Μ

C(HA)=0,004Μ

8

mol/L HΑ + Η2Ο

Α- + Η3Ο+

Αρχικά C(ΗΑ) - -Ιοντίζονται y - -Παράγονται - y yΤελικά C(HΑ)-y y y+z

mol/L HB + Η2Ο

B- + Η3Ο+

Αρχικά C(ΗB) - -Ιοντίζονται z - -Παράγονται - z zΤελικά C(HΑ)-z z y+z

Από την έκφραση της Ka(HA) για το ασθενές οξύ HA και της Ka(HΒ) για το ασθενές οξύ HΒβρίσκουμε,κάνονταςτιςκατάλληλεςπροσεγγίσεις,y+z=410-4M.

ii. ΤοβαθμόιοντισμούτουΗΒστοΔ4.ΑπότηνέκφρασητηςKa(HΒ)γιατοασθενέςοξύHΒαντικαθιστώνταςτοy+zμε410-4Mβρίσκουμεz=310-4MοπότεοβαθμόςιοντισμούτουΗΒστοΔ4είναι:

Μονάδες4+2

Δ5. Σε2LτουΔ1προσθέτουμε1LδιαλύματοςCa(OH)20,04M,διάλυμαΔ5και4LδιαλύματοςNaOH0,005M,

διάλυμαΔ6οπότεπροκύπτειδιάλυμαΔ7.ΝαυπολογίσετετοpHτουδιαλύματοςΔ7.Έχουμεανάμιξηδιαλυμάτωνουσιώνπουαντιδρούνμεταξύτους.Βρίσκουμεταmolτηςκαθεμιάς:molΗΑ=0,12=0,2

molCa(OH)2=0,041=0,04molNaOH=0,0054=0,02ΗποσότητατουασθενούςοξέοςΗΑεπαρκείγιατηνπλήρηεξουδετέρωσηκαιτουCa(OH)2καιτουNaOH:

mol 2HA + Ca(OH)2 CaA2 +2H2OΑρχικά 0,2 0,04 - -Αντιδρούν 0,08 0,04 - -Παράγονται - - 0,04 0,04Τελικά 0,12 - 0,04 0,04

mol HA + NaA NaA +H2OΑρχικά 0,12 0,02 - -Αντιδρούν 0,02 0,02 - -Παράγονται - - 0,02 0,02Τελικά 0,10 - 0,02 0,02ΣτοδιάλυμαπουπροκύπτειέχουμετοασθενέςοξύHA,τοάλαςCaA2καιτοάλαςNaAμεσυγκεντρώσεις:

a= x 310-4

310-3ήa= ήa=0,1C(ΗΒ)

9

mol/L CaA2 2A- + Ca+2Αρχικά C(CaA2) - -Τελικά - 2C(CaA2) C(CaA2)

mol/L NaA A- + Na+Αρχικά C(NaA) - -Τελικά - C(NaA) C(NaA)

mol/L HΑ + Η2Ο

Η3Ο+ + Α-

Αρχικά C(ΗΑ)3 - -Ιοντίζονται k - -Παράγονται - k kΤελικά C(HΑ)-k k k+2C(CaA2)+C(NaA))

ΑπότηνέκφρασητηςKaλαμβάνονταςπροσεγγίσειςβρίσκουμεk=10-5MοπότεpH=5.

Μονάδες4+4

ΔίνονταιKa(HA)=10-5,Ka(HΒ)=410-5,Κw=10-14,καιαπόταδεδομένατουπροβλήματοςεπιτρέπονταιοιγνωστέςπροσεγγίσεις.

ΕΥΧΟΜΑΣΤΕΕΠΙΤΥΧΙΑ!!!!

C(HA)3=0,107

M

C(CaA2)=0,047

M

C(NaA)= 0,027

M