ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1

1. Σε κενό δοχείο σταθερού όγκου σε ορισμένη θερμοκρασία τοποθετούμε 1 g Η2 και 127 g I2 που αντιδρούν μεταξύ τους : Η2(g) + Ι2(g) < = >2ΗΙ(g) με ΚC = 9.

α) Ποιες οι τελικές ποσότητες στη Χ.Ι. ;

β) Η ποσότητα του Ι2 απομακρύνεται και το αέριο μίγμα διαλύεται στο νερό, οπότε προκύπτουν 6 L διαλύματος Α. Ποιος όγκος διαλύματος KMnO4 0,05 Μ μπορεί να αποχρωματιστεί από 800 mL διαλύματος Α ; (όξινο περιβάλλον το ίδιο το ΗΙ). [Απ. : α) 0,2 - 0,2 - 0,6 mol, β) 200 mL]

2. Μια ποσότητα χαλκού αντιδρά πλήρως με πυκνό διάλυμα ΗΝΟ3, οπότε προκύπτουν 500 mL διαλύματος Α και εκλύεται ένα αέριο Β. Το αέριο Β διαβιβάζεται σε δοχείο όγκου 1 L, όπου βρίσκονται σε ισορροπία 0,1 mol Ν2Ο4 και 0,1 mol ΝΟ2, σύμφωνα με την :

Ν2Ο4(g) < = > 2ΝΟ2(g) στους 77οC.

Όταν αποκατασταθεί και πάλι ισορροπία σε σταθερή θερμοκρασία, στο μίγμα περιέχονται 0,4 mol Ν2Ο4. Ποιος όγκος αερίου Β (σε stp) εκλύθηκε στην αντίδραση μεταξύ του χαλκού και του πυκνού διαλύματος ΗΝΟ3 ; [Aπ. : 15,68 L]

3. Κράμα Cu - Ag μάζας 38,75 g αντιδρά πλήρως με πυκνό διάλυμα που περιέχει 1,2 mol ΗΝΟ3, οπότε ελευθερώνεται αέριο Α και προκύπτει διάλυμα, το οποίο αραιώνεται με νερό μέχρι όγκου 2 L. Το αραιωμένο αυτό διάλυμα περιέχει ΗΝΟ3 0,1. Μ.

α) Να υπολογιστεί ο αριθμός των mol του κάθε μετάλλου στο κράμα.

β) Το αέριο Α εισάγεται σε δοχείο όγκου 41 L και θερμαίνεται στους 227οC, οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία : 2ΝΟ2(g) < = > Ν2Ο4(g)

Αν μετά την αποκατάσταση της ισορροπίας, η ολική πίεση του μίγματος είναι 0,3 atm, να υπολογιστεί η τιμή της σταθεράς ΚP της ισορροπίας.

[Απ. : α) 0,1 mol Cu, 0,3 mol Ag, β) KP = 20]

 

4. Αέριο μίγμα Ν2 και Η2 με σύσταση 20% και 80% v/v αντίστοιχα, θερμαίνεται σε δοχείο όγκου 2 L παρουσία καταλύτη και αντιδρά : Ν2(g) + 3Η2(g) < = >2ΝΗ3(g) .

Το γραμμομοριακό κλάσμα της αμμωνίας στη Χ.Ι. είναι ίσο με 0,25 και όταν αυτή εξουδετερωθεί πλήρως από 500 mL διαλύματος ΗCl, εκλύονται 25 kJ.

α) Να βρεθεί ο όγκος του αρχικού μίγματος (stp),

β) Να υπολογιστεί η ΚC της αντίδρασης,

γ) Έχει επηρεάσει ο καταλύτης τις ποσότητες στη Χ.Ι. ; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

δ) Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος HCl ;

ε) Αν ίση ποσότητα ΝΗ3 με αυτή που παράχθηκε στη Χ.Ι. αντιδράσει με περίσσεια διαλύματος ΝαClO, ποιος όγκος αερίου (stp) θα εκλυθεί ;

Δίνεται για την ΝΗ3 η ενθαλπία εξουδετέρωσης : - 50 kJ/mol.

[Απ. : α) 56 L, β) 2,048 , δ) 1 Μ, ε) 5,6 L]

5. Τοποθετούμε σε δοχείο όγκου V = 10 L 3 mol Ν2 και 6 mol Η2, τα οποία αντιδρούν σύμφωνα με την εξίσωση Ν2(g) + 3Η2(g) < = >2ΝΗ3(g) που γίνεται με απόδοση α = 0,2.

α) Ποιες οι ποσότητες στη χημική ισορροπία και η ΚC της αντίδρασης στη θερμοκρασία αυτή

β) Αν η σταθερά της ταχύτητας προς τα δεξιά είναι k1 = 3 . 10-2 L3 . mol-3 . s-1, ποια η ταχύτητα στη χημική ισορροπία ;

γ) Αν η ενθαλπία σχηματισμού της ΝΗ3 είναι - 11 kcal/mol, ποιο το ποσό της θερμότητας που εκλύεται ;

δ) Διαλύουμε το μίγμα στη θέση χημικής ισορροπίας σε 8 L νερού χωρίς μεταβολή του όγκου και προκύπτει διάλυμα Α. Σε 4 L διαλύματος Α διαβιβάζουμε 3,36 L αερίου Cl2 (stp), χωρίς μεταβολή του όγκου. Ποιος όγκος αερίου (σε stp) θα εκλυθεί ;

[ΥΠΟΔΕΙΞΗ : ΝΗ3 + Cl2 ® N2 + NH4Cl]

[Απ. : α) 2,6 - 4,8 - 0,8 mol, KC = 0,223, β) 8,6 . 10-4 mol . L-1 . s-1, γ) 8,8 kcal, δ) 1,12 L]