1

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣΘΕΜΑΑA1. OαριθμόοξείδωσηςτουMnστιςενώσειςMnO2,K2MnO4,KMnO4είναιαντίστοιχα:

α.4,5,7β.7,4,-3γ.6,0,7δ.4,6,7

Μονάδες5

A2. Ημεταβολήτηςενθαλπίαςείναιίσημετοποσότηςθερμότηταςπουεκλύεταιήαπορροφάταιεφόσονηαντίδρασηπραγματοποιείται: α.Υπόσταθερήθερμοκρασία.β.Υπόσταθερόόγκο.γ.Υπόσταθερήπίεσηδ.Σεθερμοκρασία25οC.

Μονάδες5

A3. Ηενέργειαενεργοποίησηςμίαςαντίδρασηςεκφράζει:α.Τηδιαφοράενέργειαςμεταξύτωνπροϊόντωνκαιτουενεργοποιημένουσυμπλόκου.β.Τηδιαφοράενέργειαςμεταξύτωναντιδρώντωνκαιτουενεργοποιημένουσυμπλόκου.γ.Τηδιαφοράενέργειαςμεταξύτωναντιδρώντωνκαιτωνπροϊόντων.δ.Τοποσότηςθερμότηταςπουελευθερώνεταιστοπεριβάλλον.

Μονάδες5

A4. Ανηισορροπία:

Α(g)+Β(g) Γ(g)ΔΗ=+135KjέχειKc=4στους120oCτότεηισορροπία

Γ(g) Α(g)+Β(g)στους200oCμπορείναέχειτιμήγιατηνKc:α.0,2β.5γ.4δ.0,25

Μονάδες5

A5. Σεδοχείοσταθερήςθερμοκρασίαςέχειαποκατασταθείήισορροπία:

Α(g)+B(g) Γ(s)+2Δ(g)καιηπίεσηστοδοχείοείναιίσημε40atm.Ανυποδιπλασιάσουμετονόγκοτουδοχείου,μετάτηναποκατάστασητηςνέαςισορροπίαςηπίεσηστοδοχείοθαείναι:

21/10/2018

XΗΜΕΙΑΓ΄ΛΥΚΕΙΟΥ

ΘΕΤΙΚΟΥΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

ΣΤΕΦΑΝΟΣΓΕΡΟΝΤΟΠΟΥΛΟΣ,ΣΤΑΥΡΟΥΛΑΓΚΙΤΑΚΟΥ,ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣΤΣΙΠΟΣ,ΜΑΡΙΝΟΣΙΩΑΝΝΟΥ

2

α.60atmβ.20atmγ.40atmδ.80atm

Μονάδες5ΘΕΜΑΒΒ1. ΝαχαρακτηρίσετεωςΣωστήήΛανθασμένηκαθεμίααπότιςπαρακάτωπροτάσειςαιτιολογώνταςτηνκάθε

απάντησήσας.i. Έναμέταλλοδενμπορείναέχειαριθμόοξείδωσης0.

Λανθασμένη.Ταμέταλλασεελεύθερηκατάστασηέχουναριθμόοξείδωσης0.ii. Ότανμεταβάλλεταιηταχύτηταμίαςαμφίδρομηςαντίδρασηςμεταβάλλεταικαιηαπόδοσήτης.

Λανθασμένη.Μπορείναμεταβληθείηταχύτηταμίαςαμφίδρομηςαντίδρασηςχωρίςναμεταβληθείηαπόδοσητηςόπωςγιαπαράδειγμαμετηνπροσθήκηκαταλύτη.

iii. Σεορισμένηθερμοκρασίαηαπόδοσημίαςαμφίδρομηςαντίδρασηςείναισταθερή.

Λανθασμένη.Ηαπόδοσημίαςαμφίδρομηςαντίδρασηςδενεξαρτάταιμόνοαπότηθερμοκρασίααλλάαπόόλουςτουςσυντελεστέςχημικήςισορροπίας.

Μονάδες3x1

Β2. ΣεδοχείοόγκουVLκαισεθερμοκρασίαθοCυπάρχειποσότητατουαερίουΒ.ΣτοδοχείοπροσθέτουμεπερίσσειασκόνηςτουστερεούΑοπότελαμβάνειχώραημονόδρομηαντίδραση:Α(s)+2B(g) Γ(g)ΠωςεπιδράστηνταχύτητατηςαντίδρασηςκαιστηνποσότητατουεκλυόμενουαερίουΓκαθεμίααπότιςπαρακάτωμεταβολές:i. Μείωσητουόγκουτουδοχείου.

ΗαρχικήταχύτηταθαείναιμεγαλύτερηγιατίτοαντιδρώνΒέχειμεγαλύτερησυγκέντρωση.ΗποσότητατουΓθαείναιίδιαγιατίδενάλλαξανταmolτουπεριοριστικούαντιδρώντοςΒ.

ii. Αύξησητηςθερμοκρασίας.Ηαρχικήταχύτηταθαείναιμεγαλύτερηγιατίταμόριατωναντιδρώντωνθαέχουνμεγαλύτερημέσηκινητικήενέργεια.ΗποσότητατουΓθαείναιίδιαγιατίδενάλλαξανταmolτουπεριοριστικούαντιδρώντοςΒ.

iii. ΠροσθήκηίδιαςποσότηταςτουΑυπόμορφήμεγαλύτερωνκόκκων.

ΗαρχικήταχύτηταθαείναιμικρότερηγιατίτοστερεόαντιδρώνΑπαρουσιάζειμικρότερηεπιφάνειαεπαφής.ΗποσότητατουΓθαείναιίδιαγιατίδενάλλαξανταmolτουπεριοριστικούαντιδρώντοςΒ.

iv. ΠροσθήκημεγαλύτερηςποσότηταςΒ.

ΗαρχικήταχύτηταθαείναιμεγαλύτερηγιατίτοαντιδρώνΒέχειμεγαλύτερησυγκέντρωση.ΗποσότητατουΓθαείναιμεγαλύτερηγιατίαυξήθηκανταmolτουπεριοριστικούαντιδρώντοςΒ.

Μονάδες4x1Νααιτιολογήσετεκάθεαπάντησήσας.

Μονάδες4x2

Ναθεωρήσετεότισεκάθεμίααπότιςπαραπάνωμεταβολέςοιυπόλοιποιπαράγοντεςπουεπηρρεάζουντηνταχύτηταμίαςαντίδρασηςδεναλλάζουν.

3

Β3. Σεκλειστόδοχείο,μεταβλητούόγκου,έχειαποκατασταθείηισορροπία:

2Α(s)+Β2(g) 2ΑΒ(s)ΔΗ<0i. ΝαπροσδιορίσετετιςμονάδεςτηςKc.

ii. Αναυξήσουμετηθερμοκρασία,διατηρώνταςσταθερότονόγκοτουδοχείου,ηπίεσηστοδοχείο,μετάτηναποκατάστασητηςνέαςισορροπίας,θαείναι:α.ίσημετηναρχικήβ.μικρότερητηςαρχικήςγ.μεγαλύτερητηςαρχικής.Νααιτιολογήσετετηνεπιλογήσας.Λόγωαύξησηςτηςθερμοκρασίαςηθέσητηςχημικήςισορροπίαςθαμετατοπιστείπροςτηνενδόθερμηκατεύθυνσηδηλαδήπροςτααριστερά.Συνεπώςστηνέαισορροπίαθαέχουμετονίδιοόγκομεμεγαλύτερηθερμοκρασίακαιπερισσότεραmolαερίουάρασύμφωναμετηνκαταστατικήεξίσωσητωναερίωνμεγαλύτερηπίεση.

iii. Αναυξήσουμετονόγκοτουδοχείου,διατηρώνταςτηθερμοκρασίασταθερή,ησυγκέντρωσητουB2

μετάτηναποκατάστασητηςνέαςισορροπίας,θαείναι:α.ίσημετηναρχικήβ.μικρότερητηςαρχικήςγ.μεγαλύτερητηςαρχικής.Νααιτιολογήσετετηνεπιλογήσας.ΕπειδήηθερμοκρασίαπαραμένεισταθερήηKcδεναλλάζειάρακαιη[B2]παραμένεισταθερήκαιίσημετηναρχική.

Μονάδες1+2+2Β4. Δίνεταιηισορροπία:

xΑ(g)+2B(s) Γ(g)+2Δ(g)ΗτιμήτηςKcσεθερμοκρασίαθοCείναιίσημε12,5mol/L.Ανσεδοχείοπουέχειαποκατασταθείηπαραπάνωισορροπίααυξήσουμετονόγκο,διατηρώνταςσταθερήτηθερμοκρασία,ηθέσητηςχημικήςισορροπίας:α.θαμετατοπιστείπροςταδεξιά.β.θαμετατοπιστείπροςτααριστερά.γ.δενθαμετατοπιστεί.Νααιτιολογήσετετηνεπιλογήσας.ΗέκφρασητηςΚcείναι:

Mεδεδομένοότιημονάδαμέτρησηςείναιmol/Lπροκύπτειx=2.Μετηναύξησητουόγκουηθέσητηςχημικήςισορροπίαςμετατοπίζεταιπροςτηνκατεύθυνσηπουαυξάνονταιτασυνολικάmolτωναερίωνδηλαδήπροςταδεξιά.

Μονάδες1+4

ΗέκφρασητηςΚcείναι:

άραημονάδαμέτρησηςείναιΜ-1ήL/mol.

Κc=1

[Β2]

Κc=[Γ][Δ]2

[Α]x

4

ΘΕΜΑΓΓ1. Σεκενόδοχείοόγκου2LσεθερμοκρασίαθοCεισάγονται8molSO2και6molO2ταοποίααντιδρούν

σύμφωναμετηχημικήεξίσωση:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)Αν10sμετάτηνέναρξητηςαντίδρασηςστοδοχείουπάρχουν12molαερίωνναβρείτε:i. Τησύστασητουμίγματοςτωναερίωνστοδοχείοτηχρονικήστιγμήt=10s.

mol 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)Αρχικά 8 6 -Αντιδρούν 2x x -Παράγονται - - 2xt=10s 8-2x 6-x 2x

Γιαt=10s:nΟΛΙΚΑ=12molή14–x=12ήx=2molΆραησύστασητουμίγματοςτωναερίωνείναι4molSO2,4molO2και4molSO3.

Μονάδες3

ii. Τημέσηταχύτητατηςαντίδρασηςτοχρονικόδιάστημα0–10s.

Μονάδες3

Ανημέσηταχύτητατηςαντίδρασηςγιαόλητηδιάρκειάτηςείναι0,08Μ/sναβρείτε:iii. Τησύστασητουμίγματοςτωναερίωνστοδοχείομετάτοτέλοςτηςαντίδρασης.

mol 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)Αρχικά 8 6 -Αντιδρούν 2y y -Παράγονται - - 2yt=10s 8–2y 6-y 2y

ΤοSO2είναιτοπεριοριστικόαντιδρώνάρα8–2y=0ήy=4mol.Άραησύστασητουμίγματοςτωναερίωνείναι2molO2και8molSO3.

Μονάδες3iv. Τοχρονικόδιάστημαπουαπαιτήθηκεγιατηνολοκλήρωσηςτηςαντίδρασης.

Μονάδες3

Γ2. Σεκενόδοχείο,σεθερμοκρασία227οC,εισάγεταιμίγμαΝΟκαιBr2ταοποίααντιδρούνμεταξύτουςοπότε

αποκαθίσταταιήισορροπία:

2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g)ΑντομίγματωναερίωνστηνισορροπίαείναιισομοριακόκαιητιμήτηςKcγιατηνισορροπίααυτήείναι20,ναυπολογίσετε:

υ= 12

Δ[SO3]Δt

ήυ=0,1Μ/s

υ= 12

Δ[SO3]Δt

ή0,08=4

2ΔtήΔt=25s.

5

i. Τηναναλογίαmolτωναερίωνστομίγμαπουεισάχθηκεστοδοχείο.

mol 2NO(g) + Br2(g) 2NOBr(g)Αρχικά n1 n2 -Αντιδρούν 2x x -Παράγονται - 2xX.I n1-2x n2-x 2xΣτηΧ.Ιισχύει:n1-2x=2xήn1=4x(1)καιn2–x=2xήn2=3x(2)Διαιρώνταςτιςσχέσεις1και2κατάμέληπροκύπτειότι:

ii. Τηναπόδοσητηςαντίδρασης.ToπεριοριστικόαντιδρώνείναιτοΝΟάρα:

iii. Τηνπίεσηστοδοχείοστηνισορροπία.

PV=nΟΛΙΚΑRΤήP40x=6x0,082500ήP=6,15atm

ΔίνεταιR=0,082atmL/molK

Μονάδες4+4+5

ΘΕΜΑΔΣεκενόδοχείοόγκου1Lεισάγονται10molΝΟκαι8molO2ταοποίααντιδρούνμεταξύτουςοπότεαποκαθίσταταιηισορροπία:

2NO(g)+Ο2(g) 2NO2(g)

Μετάτηναποκατάστασητηςισορροπίας,Χ.Ι(1),στοδοχείουπάρχουν2molΝΟ.Δ1. ΝαυπολογίσετετηντιμήτηςσταθεράςτηςχημικήςισορροπίαςKc.

mol 2NO(g) + Ο2(g) 2NO2(g)

Αρχικά 10 8 -Αντιδρούν 2x x -Παράγονται - - 2xX.I(1) 10-2x 8-x 2xΣτηΧ.Ι(1):10-2x=2ήx=4mol.Άραοισυγκεντρώσειςτωνσωμάτωντηςχημικήςισορροπίαςείναι:[ΝΟ]=2Μ,[O2]=4Μ,[NO2]=8ΜΗτιμήτηςKcείναι:

Μονάδες5

n1n2

= 43

α=α(ΝΟ)ήα=2xn1

ήα=0,5οπότεηαπόδοσηείναι50%.

Κc=[NOBr]2

[NO]2[Br2]ήV=40x

Κc=[NO2]2

[NO]2[Ο2]ήKc=4

6

Δ2. Ναυπολογίσετετηναπόδοσητηςαντίδρασης.

ΤοπεριοριστικόαντιδρώνείναιτοΝΟάρα:

Μονάδες5

Δ3. Πόσοςπρέπειναγίνειοόγκοςτουδοχείουώστεμετάτηναποκατάστασητηςνέαςχημικήςισορροπίας,

Χ.Ι(2),ηαπόδοσητηςαντίδρασηςναείναι40%.mol 2NO(g) + Ο2(g) 2NO2(g)

Αρχικά 10 8 -Αντιδρούν 2y y -Παράγονται - - 2yX.I(2) 10–2y 8-y 2yΤοπεριοριστικόαντιδρώνεξακολουθείναείναιτοΝΟάρα:

Άραοισυγκεντρώσειςτωνσωμάτωντηςχημικήςισορροπίαςείναι:[ΝΟ]=6/VΜ,[O2]=6/VΜ,[NO2]=4/VΜΑπότηνέκφρασητηςKcβρίσκουμεV=54L.

Μονάδες6

Δ4. ΔιατηρώνταςσταθερότονόγκοτουδοχείουαυξάνουμετηθερμοκρασίατηςαρχικήςισορροπίαςΧ.Ι(1).Μετάτηναποκατάστασητηςνέαςχημικήςισορροπίας,Χ.Ι(3),στοδοχείουπάρχουνίσαmolNOκαιΝΟ2.i. Ναεξηγήσετεαναντίδρασημεφοράπροςταδεξιάείναιενδόθερμηήεξώθερμη.

ΕπειδήστηνέαισορροπίαυπάρχουνίσαmolNOκαιΝΟ2ηαύξησητηςθερμοκρασίαςμετατόπισετηνθέσητηςΧημικήςΙσορροπίαςπροςτααριστερά.Συνεπώςηαντίδρασημεφοράπροςτααριστεράείναιενδόθερμηκαιαυτήμεφοράπροςταδεξιάεξώθερμη.

ii. ΝαυπολογίσετετηνσταθεράχημικήςισορροπίαςKcστηνέαθερμοκρασία.

mol 2NO(g) + Ο2(g) 2NO2(g)

Αρχικά 10 8 -Αντιδρούν 2z z -Παράγονται - - 2zX.I(3) 10–2z 8-z 2z

ΣτηΧ.Ι(3):10–2z=2zήz=2,5molΆραοισυγκεντρώσειςτωνσωμάτωντηςχημικήςισορροπίαςείναι:[ΝΟ]=5Μ,[O2]=5,5Μ,[NO2]=5ΜΑπότηνέκφρασητηςKcβρίσκουμε:

Μονάδες2+3

α=α(ΝΟ)ήα=810

ήα=0,8οπότεηαπόδοσηείναι80%.

α=α(ΝΟ)ή0,4=2y10

ήy=2mol

Κc=[NO2]2

[NO]2[Ο2]ήKc= 2

11

7

Δ5. ΠόσαmolO2πρέπειναπροσθέσουμεστηναρχικήισορροπία,Χ.Ι(1),ώστεμετάτηναποκατάστασητης

νέαςχημικήςισορροπίας,Χ.Ι(4)στοδοχείοναυπάρχουν9molNO2;mol 2NO(g) + Ο2(g) 2NO2(g)

Αρχικά 10 8+n -Αντιδρούν 2ω ω -Παράγονται - - 2ωX.I(4) 10–2ω 8+n-ω 2ω

2ω=9ήω=4,5mol.Oισυγκεντρώσειςτωνσωμάτωντηςχημικήςισορροπίαςείναι:[ΝΟ]=1Μ,[O2]=3,5+nΜ,[NO2]=9ΜΑπότηνέκφρασητηςKcβρίσκουμε:

Μονάδες4

ΕΥΧΟΜΑΣΤΕΕΠΙΤΥΧΙΑ!!!

Κc=[NO2]2

[NO]2[Ο2]ήn=16,75mol