المناهج

حل كيمياء 3 الفصل الثاني الطاقة والتغيرات الكيميائية مقررات

فهرس المقاله

تحتوى حبة حلوى الفواكه و الشوفان على 142cal من الطاقة, ما مقدار الطاقة بوحدة cal؟

الاجابة:

142Kcal = 421Cal

نحول من وحدة Kcal الى وحدة cal:

 

يطلق تفاعل طارد للطاقة 86.5KJ من الحرارة, ما مقدار الحرارة التى أطلقت بوحدة Kcal؟

الاجابة:

نحول من وحدة KJ الى وحدة Kcal

 

تحفيز عرف وحدة طاقة جديدة, و سمها باسمك, و اجعل قيمتها عشر سعر.

ما عوامل التحويل التى تربط هذه الوحدة الجديدة من الجولJ ,و مع السعر الغذائى Cal؟

الاجابة:

 

 

اذا ارتفعت درجة حرارة 34.4g من الايثانول من 25C  الى 78.8C , فما كمية الحرارة التى امتصها الايثانول؟

ارجع الى الجدول 2-2

الاجابة:

 

سخنت عينة من مادة مجهولة كتلتها 155g من 25C الى 40.0 فامتصت 5696J من الطاقة,

ما الحرارة النوعية للمادة؟ عين المادة بالرجوع الى الجدول 2-2

الاجابة:

 

تحفيز قطعة من الذهب النقى كتلتها 4.50g , امتصت276J من الحرارة, و كانت درجة حرارتها الأولية 25C , ما درجة حرارتها النهائية؟

الاجابة:

وضح كيف تتغير الطاقة من شكل الى آخر فى التفاعل الطارد للطاقة و التفاعل الماص لها.

الاجابة:

فى التفاعل الطارد للحرارة تتحول طاقة الوضع المخزونة بين روابط الجزيئات المتفاعلة الى طاقة حرارية.

أما فى التفاعل الماص للحرارة فتتحول الطاقة احرارية التى تمتصها الجزيئات الى طاقة وضع كيميائية تختزن فى الروابط بين الجزيئات.

 

ميز بين الطاقة الحركية و طاقة الوضع فى الأمثلة التالية: مغناطيسين منفصلين ,انهيار ثلجي ,كتب موضوعة على رفوف, نهر, سباق سيارات ف,صل الشحنات في بطارية.

الاجابة:

مغناطيسين منفصلين: عند وجود المغناطيسين على مسافة تكون طاقة الوضع كبيرة وعندما يتجاذب المغناطيسان تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركة وتقل طاقة الوضع.

انهيار ثلجي: عند بداية الانهيار يوجد طاقة وضع وعند حدوث الانهيار تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركة.

نهر: عند بداية المصب تكون طاقة الوضع ثم تتحول إلى طاقة حركة أثناء سير النهر.

سباق سيارات: عن بداية السباق تكون طاقة الوضع أعلى ما يمكن ثم تتحول إلى طاقة حركة حتى تسكن عند خط النهاية.

فصل الشحنات في بطارية: في البداية تكون طاقة الوضع أعلى ما يمكن ثم عند تحريك الشحنات تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركة.

 

وضح علاقة الضوء و الحرارة فى شمعة محترقة بطاقة الوضع الكيميائية.

الاجابة:

تتحول طاقة الوضع الكيميائيّة الموجودة في الشمعة إلى طاقة في صورة ضوء وحرارة ،وتنطلق هذه الطاقة عندما يحدث تفاعل احتراق كيميائي.

 

احسب كمية الحرارة الممتصة عند تسخين 50.0g ألومنيوم من درجة حرارة 25C الى درجة 95.0C, علما أن الحرارة النوعية للألومنيوم 0.897J/gC.

الاجابة:

تفسير البيانات وضعت كتل متساوية من الألومنيوم و الذهب و الحديد و الفضة تحت اشعة الشمس في الوقت نفسه ولفترة زمنية محددة استعمل الجدول 2-2 لترتيب الفلزات الاربعة وفق ازدياد درجات حرارتها من الاعلى الى الاقل؟

الإجابة:

يتناسب تغير درجة الحرارة عكسيا مع الحرارة النوعية؛ ذهب، فضة، حديد، ألومنيوم.

 

عينة من فلز كتلتها 90.0J امتصت 25.6J من الحرارة عندما ازدادت درجة حرارتها 1.18C ما الحرارة النوعية للفلز؟

الاجابة:

 

ارتفعت درجة حرارة عينة من الماء من 20.0C الى 46.6C عند امتصاصها 5650J من الحرارة, ما كتلة العينة؟

الاجابة:

 

ما كمية الحرارة التى تكسبها صخرة من الجرانيت كتلتها 2*10^3 g إذا ارتفعت درجة حرارتها من 10c إلى 20c ,إذا علمت ان الحرارة النوعية للجرانيت 0.803J/g.c ؟

الاجابة:

 

تحفيز اذا فقدت335Gمن الماء عند درجة حرارة 65.5C كمية حرارة مقدارها 9750J , فما الحرارة النهائية للماء؟

الاجابة:

 

صف كيف تحسب الحرارة المكتسبة أو المنطلقة من المادة عندما تتغير درجة حرارتها؟

الاجابة:

الحرارة المكتسبة أو المنطلقة تساوى الحرارة النوعية مضروبة فى كتلة المادة و مضروبة فى التغير فى درجة حرارتها.

 

اشرح لماذا تكون اشارة delta H سالبة للتفاعل الطارد للحرارة؟

الاجابة:

 

اشرح لماذا يشكل الحجم المعلوم من الماء جزءا مهما من المسعر؟

الاجابة:

 

 

اشرح لماذا يجب أن تعرف الحرارة النوعية للمادة حتى تحسب الحرارة المكتسبة أو المفقودة من المادة نتيحة تغير درجة الحرارة؟

الاجابة:

الحرارة النوعية تبين لنا كم جولا يفقدها أو يكتسبها كل جرام من المادة لكل تغير فى درجة الحرارة مقداره واحد درجة مئوية.

 

صف معنى النظام فى الديناميكا الحرارية, و اشرح العلاقة بين النظام و المحيط و الكون.

الاجابة:

النظام هو جزء معين من الكون يحتوى على التفاعل أو العملية التى نريد دراستها, فى حين يعد المحيط كل شئ فى الكون ما عدا النظام, اذا الكون هو النظام و محيطه.

 

احسب الحرارة النوعية J(g.C) لمادة مجهولة, اذ تطلق عينة كتلتها 2.50g منها 12.0Cal عندما تتغير درجة حرارتها من 25C الى 20C.

الاجابة:

 

صمم تجربة صف خطوات العمل التى يمكنك أن تتبعها لايجاد الحرارة النوعية لقطعة فلز كتلتها 45g

الاجابة:

أضع 25 جرام من الماء في مسعر وأقيس درجة الحرارة الأولية.

– أسخن الفلز المراد تعيين درجة حرارته النوعية حتى درجة حرارة معينة ثم أضعه في الماء داخل المسعر.

– أقيس درجة الحرارة في المسعر وهي درجة الحرارة النهائية التي وصل إليها كل من الفلز والماء.

-يمكن حساب الحرارة النوعية للمعدن عن طريق المساواة بين كمية الحرارة التى اكتسبها الماء و كمية الحرارة المفقودة بواسطة المعدن.

 

احسب الحرارة الازمة لصهر 25.7g من الميثانول الصلب عند درجة انصهاره. استعن بالجدزل 2-4

الاجابة:

 

ما كمية الحرارة المنطلقة عن تكثف 275g من غاز الأمونيا الى سائل عند درجة غليانه؟ استعن فى الجدول 2-4

الاجابة:

 

تحفيز ما كتلة الميثانCH4 التى يجب احتراقها لاطلاق 12.880kJ من الحرارة؟ استعن بالجدول 2-3

 

اكتب معادلة كيميائية حرارية كاملة لاحتراق الايثانول C2H5OH اذا علمت أن 1367KJ/mol- = delta Hcomb

الاجابة:

 

حدد أى العمليات الآتية طاردة للحرارة, و أيها ماصة لها؟

الاجابة:

 

اشرح كيف يمكنك حساب الحرارة المنطلقة عند تجمد 0.25mol ماء.

الاجابة:

نضرب 0.250mol فى حرارة الانصهار لكل mol  من الماء فى 6.01KJ/mol.

 

احسب كمية الحرارة المنطلقة عند احتراق 206g من غاز الهيدروجين؟ delta Hcomb= -286 Kj/mol

الاجابة:

طبق اذا كانت حرارة التبخر المولارية للأمونيا هى 23.3KJ/mol فما مقدار حرارة التكثف المولارية للأمونيا؟

الاجابة:

حرارة التكثف المولارية للأمونيا= 23.3KJ/mol-

 

تفسير الرسوم العلمية يبين الرسم المجاور المحتوى الحرارى للتفاعل A->C

هل التفاعل طارد أم ماص للحرارة؟ فسر اجابتك.

الاجابة:

التفاعل طارد للحرارة: لأن المحتوى الحرارى للنواتج (c) أقل من محتوى الحرارى للمتفاعلات(A).

استعمل المعادلتين a و b لايجاد delta H للتفاعل الآتى:

الاجابة:

 

تحفيز اذا كانت قيمة delta H للتفاعل الآتى -1789KJ , فاستعمل ذلك مع المعدلة a لايجادdelta H للتفاعل b

الاجابة:

 

بين كيف أن مجموع معادلات حرارة التكوين يعطى كلا من التفاعلات الآتية, دون البحث عن قيمة delta H و استعمالها فى الحل.

 

مستعينا بجدول قيم حرارة التكوين القياسية, احسبdelta Hrxn للتفاعل الآتى.

 

مستعينا بجدول قيم حرارة التكوين و المعادلة الكيميائية أدناه.

الاجابة:

 

تحفيز بدمج معادلتى حرارة التكوين a و b تحصل على معادلة تفاعل أكسيد النيتروجين مع الأكسجين, الذى ينتج عنه ثانى أكسيد النيتروجين.

 

وضح المقصود بقانون هس, و كيف يستعمل لايجاد delta Hrxn؟

الاجابة:

 

اشرح بالكلمات الصيغة التى يمكن استعمالها لايجاد delta Hrxn عند استعمال قانون هس.

الاجابة:

 

صف كيف تعرف العناصر فى حالتها القياسية على تدريج حرارة التكوين القياسية ؟

الأجابة:

تعطى لهم حرارة تكوين تساوى الصفر .

 

تفحص البيانات فى لبجدول 5-2 . ماذا يمكن أن تستنتج عن ثبات أو استقرار المركبات المذكورة مقارنة بالعناصر فى حالتها القياسية؟

تذكر أن الثبات أو الاستقرار يرتبط مع الطاقة المنخفضة .

الاجابة:

المركبات الموجودة فى الجدول 5-2 جميعها أكثر ثباتا من العناصر التى تكونت منها .

 

احسب استعمل قانون هس لإيجاد ΔH للتفاعل أدناه :

ΔH = ?     NO2(g) > – O(g) + NO(g) . مستعينا بالتفاعلات الاتية :

O2(g) -> 2O(g)    ΔH = +495 KJ

2O3(g) -> 3O2(g)   ΔH = -427 KJ

NO(g) + O3(g) -> NO2(g) + O2(g)   ΔH = -199 KJ

الأجابة :

نضرب المعادلة الثالثة فى 2 :                     2NO(g) + 2O3(g) -> 2NO2(g) + 2O2(g)   ΔH = -398 KJ

نعكس المعادلة الثانية و نغير إشارة ΔH : 3O2(g) -> 2O3(g)   ΔH=+427 KJ

نعكس المعادلة الأولى ، و نغير إشارة ΔH : 2O(g) -> O2(g)   ΔH = -495 KJ

نجمع المعادلات الثلاث ، و قيم ΔH لها      : 2NO(g) + 2O(g) -> 2NO2(g)    ΔH = -466 KJ

تمثل المعادلة الناتجة و قيمة ΔH ل 2 mol NO ، لذا نقسم المعادلة  و قيمة ΔH لها على 2 :

NO(g) + O(g) -> NO2(g)   ΔH = -233 KJ

 

تفسير الرسوم العملية استعمل البيانات أدناه لعمل رسم لحرارة التكوين القياسية مشابه للشكل 2-14 ، و استعمله فى إيجاد حرارة تبخر الماء عند حرارة 298 K .

الماء السائل : ΔHOF = -285.8 KJ / mol

الماء فى الحالة الغازية : ΔHOF =-241.8 KJ / mol

الأجابة:

حرارة التبخر هى فرق الطاقة بين الخطين :

ΔHvab = -241.8 – (-285.8) = +44 KJ / mol

 

قارن بين درجة الحرارة و الحرارة .

الأجابة :

الحرارة : شكل من أشكال الطاقة ، تنتقل من جسم دافىء إلى جسم أبرد (أقل دفئا)

درجة الحرارة : قياس لمعدل الطاقة الحركية للجسيمات الموجودة فى عينة من المادة .

 

 كيف تتغير طاقة الوضع الكيميائية لنظام خلال تفاعل ماص للحرارة ؟

الأجابة:

تزداد طاقة الوضع الكيميائية .

 

صف تطبيقات عملية تبين فيها كيف تتغير طاقة الوضع إلى طاقة حركية ؟

الأجابة :

تتحول طاقة الوضع للثلج الموجود على أرتفاع أعلى فى أثناء الانهيار الثلجى إلى طاقة حركية عندما يسقط الثلج إلى أسفل الجبل .

 

السيارة كيف تتحول الطاقة فى الجازولين؟ و ما الطاقة االناتجة عن احتراقه فى محرك السيارة؟

الاجابة:

يتحول بعضها إلى شغل يحرك المكابس داخل المحرك, و الكثير منها يتحول الى حرارة.

 

التغذية قارن بين السعر الغذائى و السعر, ما العلاقة بين السعر الغذائى و الكيلو سعر؟

الاجابة:

يساوى السعر الغذائى الواحد 1000cal أى 1000cal = 1 cal , فى حين يساوى كل 1calغذائى 1Kcal

 

ما الكمية التى تقاس بوحدة J/g.c؟

الاجابة:

الحرارة النوعية.

صف ما يمكن أن يحدث عندما يكون الهواء فوق سطح البحيرة أبرد من الماء.

الاجابة:

اذا كان الهواء باردا لدرجة كافية, فقد يتكاثف بخار الماء الصاعد من البحيرة مكونا الضباب. و تنتقل الحرارة من الماء الأدفأ الى الهواء الأبرد, و سيكون الهواء الموجود فوق الماء مباشرة أدفأ قليلا من الهواء المحيط, و سيبدو الضباب و هو يرتفع من البحيرة كأنه بخار.

 

الحرارة النوعية للايثانول هى 2.44J/g.c, ماذا يعنى ذلك؟

الاجابة:

يعنى ذلك أن كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1g من الاثانول درجة سيليزية واحدة (1C) هى 2.44J.

 

اشرح كيف تحدد كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة شيء ما؟

الإجابة:

كمية الحرارة المطلوبة تساوي حاصل ضرب الحرارة النوعية للجسم في كتلته في التغير في درجة الحرارة. (q= c x m x DT)

 

 التغذية يحتوي أحد أصناف الطعام على 124 Cal. كم cal يوجد في هذا الصنف من الطعام؟

الاجابة:

 

كم جولاً J من الطاقة يتم امتصاصه في عملية يمتص خلالها 0.5720 Kcal من الطاقة؟

الإجابة:

نحول من Kcal إلى cal بالضرب ب 1000 ثم إلى J من العلاقة 1 cal = 4.184 J

 

المواصلات يستعمل الإيثانول بوصفه مادة مضافة إلى البنزين. ينتج عن احتراق 1 mol من الإيثانول 1367 KJ من الطاقة.

ما مقدار هذه الطاقة ب Cal؟

الإجابة:

 

لتبخير 2.00 g من الأمونيا يلزم 656 Cal من الطاقة, كم KJ تلزم لتبخير الكتلة نفسها من الأمونيا؟

الإجابة:

احتراق 1 mol من الإيثانول يطلق 326.7 Cal من الطاقة, ما مقدار هذه الكمية ب KJ؟

الإجابة:

 

التعدين برغي كتاته 25g مصنوع من سبيكة امتصت 250 J من الحرارة فتغيرت درجة حرارتها من 25oC إلى 78oC.

ما الحرارة النوعية للسبيكة؟

الإجابة:

 

لماذا يستخدم كوب البوليسترين مسعراَ بدلاَ من الكأس الزجاجية؟

الإجابة:

لأن البوليسترين عازل حراري أفضل من الزجاج، ولذلك تكون الحرارة المفقودة في حالة مسعر البوليسترين أقل ما يمكن.

 

هل التفاعل المبين في الشكل 17-2 ماصّ أم طارد للحرارة؟ كيف عرفت ذلك؟

الإجابة:

التفاعل ماص للحرارة، لأن المحتوى الحراري للنواتج أعلى من المحتوى الحراري للمواد المتفاعلة.

 

 أعط مثالين على أنظمة كيميائية وعرف مفهوم الكون في هذين المثالين.

الإجابة:

الكون = النظام + المحيط

مثال 1: الكأس الذي يحدث فيه التفاعل (النظام)، كل شيء يحيط بالكأس (المحيط).

مثال 2: جسم الإنسان (النظام)، كل شيء يحيط الإنسان (المحيط).

 

 متى تكون كمية الحرارة (q) الناتجة أو الممتصة في تفاعل كيميائي مساوية للتغير في المحتوى الحراري H∆؟

الأجابة:

عندما يتم التفاعل في وعاء معزول تحت ضغط ثابت.

 

إذا كانت قيمة التغير في المحتوى الحرارى H∆ لتفاعل سالبة. فبم يوحي لك ذلك عن الطاقة الكامنة الكيميائية للنظام قبل التفاعل وبعده؟

الإجابة:

إن الطاقة الكيميائية الكامنة قبل التفاعل أكبر منها بعد التفاعل حيث أنها تحولت إلى طاقة حرارية فأصبحت النواتج أقل طاقة من المتفاعلات.

 

ما إشارة H∆ لتفاعل طارد للحرارة؟ ولتفاعل ماص للحرارة؟

الإجابة:

H∆ لتفاعل طارد للحرارة تكون إشارتها سالبة.

H∆ لتفاعل ماص للحرارة تكون إشارتها موجبة.

 

 كم جولا (J) من الحرارة تفقدها 3580 Kg من الجرانيت عندما تبرد درجة حرارتها من 41.2oC إلى -12.9oC ؟

الحرارة النوعية للجرانيت هي 0.803 J/g.oC.

الإجابة:

أولا نحسب الفرق في درجة الحرارة DT: DT = 41.28 – 12.9 = 54.1 oC

q = c x m x DT

 

حوض السباحة ملىء حوض سباحة 20 m x 12.5 m بالماء إلى عمق 3.75 m . إذا كانت درجة حرارة ماء الحوض الابتدائية 18.4oC، ما كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارته إلى 29.0oC؟                 كثافة الماء هي 1.000 g/ml

الإجابة:

 

ما كمية الحرارة التي تمتصها قطعة رصاص كتلتها 44.7 g إذا ازدادت درجة حرارتها بمقدار 65.4oC ؟

الإجابة:

 

إعداد الطعام وضع 10.2 g من زيت الكانولا في مقلاة، ولزم 3.34 KJ لرفع درجه حرارته من 25.0oC إلى 196.4oC . ما الحرارة النوعية لزيت الكانولا ؟

 

 السبائك إذا وضعت سبيكة كتلتها 58.8g في 125g من الماء البارد في مسعر، فنقصت درجة حرارة السبيكة بمقدار 106.1o

بينما ارتفع درجة حرارة الماء 10.5oC، فما الحرارة النوعية للسبيكة؟

الإجابة: 

 

 حرارة الانصهار المولارية للميثانول هي 3.22 KJ/mol, ما يعني ذلك؟

الإجابة:

هذا يعني أن الحرارة اللازمة لصهر 1 mol من اليثانول = 3.22 KJ

 

اكتب المعادلة الكيميائية الحرارية لاحتراق الميثان.

الإجابة:

 

استعن بالمعلومات الواردة في الشكل 2-18 لحساب كمية الحرارة اللزمة لتبخر 4.33 mol من الماء عند درجة حرارة 100O

 

الشواء ما كتلة البروبان C3H8 التي يجب حرقها في مشواة لكي تطلق 4560 KJ من الحرارة؟

الإجابة:

 

التدفئة باستعمال الفحم ما كمية الحرارة التي تنطلق عند احتراق 5.0 Kg من الفحم إذا كانت نسبة كتلة الكربون فيه 96.2% والمواد الأخرى التي يحتويها الفحم لا تتفاعل؟                                              ΔHcomb للكربون يساوي -394 KJ/mol.

 

ما كمية الحرارة المنطلقة من تكثف 1255g بخار الماء إلى ماء سائل عند درجة حرارة 100O

 

إذا أطلقت عينة من المونيا 5.66 KJ من الحرارة عندما تصلبت عند درجة انصهارها. فما كتلة العينة؟

الإجابة:

الكتلة = كتلة 1 mol من NH3 = 17.03 g

 

بم تصف حرارة التكوين القياسية لمركب معين؟

الإجابة:

تتصف حرارة التكوين القياسية التغير في محتوي الطاقة، عندما تكون مول واحد من المركب في الظروف القياسية من عناصره في حالاتها القياسية.

 

كيف تتغير ΔH في معادلة كيميائية حرارية إذا تضاعفت كميات المواد جميعها ثلاث مرات وعكست المعادلة؟

الإجابة:

تتضاعف قيمة ΔH ثلاث مرات وتتغير إشارة ΔH.

 

استعمل حرارة التكوين القياسية لحساب ΔH°rxn للتفاعل التي:

الاجابة:

استعمل قانون هس و المعادلتين الكيميائيتين الاتيتين لإيجاد المعادلة الكيميائية الحرارى للتفاعل :

(جرافيت s, ) C  -> (ألماس s, ) C . ما مقدار ΔH للتفاعل ؟

 

 إذا أردت أن تحفظ الشاى ساخنا فإنك تضعه فى الترمس . وضح لماذا قد تغسل الترمس بالماء الساخن قبل حفظ الشاى الساخن به ؟

الاجابة:

سينقل الماء الساخن جزءا من الطاقة إلى الترمس و يرفع درجة حرارته .

و لذلك فإن الشاى لن يفقد الكثير من حرارته عند وضعه داخل الترمس .

 

فرق بين حرارة تكوين H2O(l) و H2O(g) . لماذا من الضرورى تحديد الحالة الفيزيائية للماء فى المعادلة الكيميائية الحرارية الاتية:

ΔH = ?  2H2O + CO2(g) -> 2O2(g) + CH4(g)

الاجابة:

حرارة تكوين  H2O(l) : هى التغير فى المحتوى الحرارى الذى يرافقهتكوين مول واحد من الماء السائل .

حرارة تكوين H2O(g) : هى التغير فى المحتوى الحرارى الذى يرافقه تكوين مول واحد من بخار الماء.

و تختلف العملية التى يتكون عندها الماء السائل عن تلك التى يتكون عندها بخار الماء و لذلك يتغير المحتوى الحرارى أو حرارة التكوين لكل من H2O(l) ، H2O(g) و لابد من تحديد الحالة الفزيائية للماء فى هذه المعادلة حتى نستطيع حساب التغير فى المحتوى الحرارى للمعادلة الناتجة.

 

استعمل قانون هس و التغيرات فى المحتوى الحرارى للتفاعلين الاتيين لحساب ΔH للتفاعل :

 

طبق يعد ثالث كلوريد الفوسفور مادة أولية فى تحضير مركبات الفوسفور العضوية . بين كيف يمكن استعمال المعادلتين الحراريتين a و b لتحديد التغير فى المحتوى الحرارى للتفاعل :

 

توقع أى المركبين : غاز الميثان CH4 ، و بخار الميثانال CH2O ، له حرارة احتراق أكبر ؟ وضح إجابتك.

(ملاحظة : اكتب و قارن المعادلتين الكيميائيتين الموزوونتين لتفاعلى الاحتراق لكل منهما ).

الاجابة:

يبدو أن الميثان له حرارة احتراق مولارية أكبر ، حيث تظهر المعادلتان فى أعلاه أن احتراق مول واحد من غاز الميثانال مولا واحدا من غاز ثانى أكسيد الكربون ، و مولين اثنين من الماء ، فى حين ينتج احتراق مول واحد من غاز الميثانال مولا واحدا من الماء .

و بما أن المحتوى الحرارى لنواتج احتراق غاز الميثان قيمة أكبر ، سيبدو أن الميثان له حرارة احتراق مولارية أكبر من الميثانال .

 

حللت عينة من الغاز الطبيعى فوجد أنها تتكون من 88.4% ميثان CH4 و 11.4 إيثان C2H6 .

فإذا كانت حرارة الاحتراق القياسية للميثان هى -891 KJ/mol ، و ينتج عن احتراقه غاز ثانى أكسيد الكربون CO2 و ماء سائل H2O.

اكتب معادلة احتراق غاز الإيثان مكونا ثانى أكسيد الكربون و الماء ، ثم احسب حرارة الاحتراق القياسية للإيثان مستعملا حرارة التكوين القياسية استعمل النتيجة و حرارة الاحتراق القياسية للميثان من الجدول 3-2 ، فى حساب الطاقة 1Kg من الغاز الطبيعى .

الاجابة :

نكتب المعادلة الكيميائية الموزونة :

C2H6(g) + 7/2O2(g) -> 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔHo comb= 1599.7 KJ/mol

يحتوى كل 1.000 kg من الغاز الطبيعى على 884 g  من غاز الميثان ، و 116 g  من غاز الإيثان .

نحسب عدد مولات كل من الغازين عن طريق القانون : عدد المولات = الكتلة بالجرام / الكتلة المولية

صورة

نحسب الطاقة المنطلقة من القانون :

q = mol x ΔH

q = (55.2 mol CH4 ) x (-891 KJ/mol) + (3.86 mol C2H6) X (1599.7 KJ/mol) = -43008 KJ

 

ما هو التركيز المولارى لمحلول تم تحضيره بإذابة 25.0 g  من ثيوسيانات الصوديوم (NaSCN) فى كمية كافية من الماء لعمل 500 ml من المحلول ؟

 

عدد ثلاث خصائص جامعة للمحاليل .

الاجابة:

الانخفاض فى الضغط البخارى ، الارتفاع فى درجة الغليان ، الارتفاع فى درجة التجمد .

 

الوقود البديل ابحث كم خلال المصادر و شبكة الإنترنت حول كيف يمكن إنتاج الهيدروجين و شحنه و استعماله وقودا للسيارات.

لخص فوائد و عوائق استعمال الهيدروجين وقودا بديلا فى محركات الاحتراق الداخلى .

الاجابة:

يمكن استعمال الهيدروجين وقودا فى سيارات خلايا الوقود . و يمكن تكييف التقنية المستعملة حاليا للتعامل مع غازى الميثان و الروبان لاستعمالهما مع الهيدروجين ، إذ يعد معظم الهيدروجين المتوافر حاليا ناتجا جانبيا فى صناعة البتروكيماويات .

و إذا أردنا استعمال الهيدروجين وقودا للسيارات و الاحتياجات الأخرى للطاقة على نطاق واسع ، فمن المحتمل إنتاجه بالتحليل الكهربائى للماء ، و باستعمال مصادر الطاقة المتجددة كطاقة الرياح و الطاقة الشمسية .

فالناتج الوحيد لاحتراق الهيدروجين هو الماء ، لذا فإنه يعد من مصادر الطاقة غير الملوثة للبيئة .

 

زيت الطبخ قامت مجموعة بحث جامعية بحرق أربعة من زيوت الطبخ فى مسعر لتحديد ما إذا كان هناك علاقة بين حرارة الاحتراق و عدد الروابط الثنائية فى جزىء الزيت. تحتوى زيوت الطبخ على سلاسل طويلة من ذرات الكربون التى ترتبط بروابط مفردة أو ثنائية.

السلسلة التى لا تحتوى على روابط ثنائية تسمى المشبعة . و الزيوت التى تحتوى على رابطة ثنائية أو أكثر تسمى غير مشبعة.

حرارة الاحتراق للزيوت الأربعة موجودة فى الجدول 6-2 . حسب الباحثون انحراف النتائج فوجدوا أنها 0.6 % ، و استنتجوا أنه لا يمكن تحرى أى علاقة بين التشبع و حرارة الاحتراق بالطريقة المختبرية المستعملة.

أى زيوت أعطى أكبر كمية من الحرارة لكل وحدة كتلة عند احتراقه ؟

الأجابة:

-زيت الكانولا : 41.45 KJ/g

 

ما مقدار الحرارة التى قد تنطلق عند حرق 0.554 K g من زيت الزيتون ؟

الأجابة :

نحول من K g إلى g بالضرب فى 1000 -< 554 g = 0.554 k g

21777 KJ = 554 g x 39.31 KJ/g  = كمية الحرارة الناتجة عند حرق زيت الزيتون.

 

افترض أنه عند حرق 2.2 g من زيت الصويا استعملت الطاقة الناتجة جميعها فى تسخين 1.600 K g من الماء الذى درجة حرارته الأولية 20.0oC . ما درجة الحرارة النهائية النهائية للماء ؟

الأجابة:

نحسب الحرارة المنطلقة q : 498 KJ = 40.81 KJ/g x 12.2 g = (q) الحرارة المنطلقة

نحول الحرارة المنطلقة من KJ إلى J نضرب ب 1000 – < 498000 J = 1000 X 498 = q

نحسب الفرق فى درجة الحرارة ΔT

 

الحرارة النوعية للايثانول تساوى 22.4J/C, ما الطاقة (KJ) اللازمة لتسخين 50g من الايثانول من درجة حرارة 20C الى 68C .

10.7KJ

80.3KJ

2.44KJ

5.86KJ

الاجابة:

5.86KJ

 

اذا سخنت رقاقة ألومنيوم كتلتها 3g فى فرن , فارتفعت درجة حرارتها من20C  الى 662C, و امتصت 1728J من الحرارة, فما الحرارة النوعية للألومنيوم؟

0.131J/g.C

0.870J/g.C

0.897J/g.C

2.61J/g.C

5.86KJ

الاجابة:

0.897J/g.C

 

يسمى التغير فى المحتوى الحرارى الذى يرافق تكون مول واحد من المركب فى الظروف القياسية من عناصره فى حالاتها القياسية:

حرارة الاحتراق

حرارة التبخر المولارية

حرارة الانصهار المولارية

حرارة التكوين القياسية

قانون هس

الاجابة:

حرارة التكوين القياسية

 

عدد تأكسد العنصرQ يساوى +2 , و عدد تأكسد العنصر M يساوى -3 , ما الصيغة الصحيحة للمركب الناتج عن Q و M؟

 

ادرس العبارات الأتية:

العبارة الأولى: تحتوى المعادلة الكيميائية الحرارى على الحالات الفيزيائية للمواد المتفاعلة و المواد الناتجة, كما تبين التغير فى المحتوى الحرارى.

العبارة الثانية: حرارة التبخر المولارية هى كمية الطاقة اللازمة لصهر مول واحد من المادة.

العبارة الثالثة: الحرارة التى يفقدها أو يكتسبها النظام خلال تفاعل أو عملية تتم عند ضغط ثابت تسمى التغير فى المحتوى الحرارى delta H

أى العبابرات أعلاه صحيحة:

الأولى و الثانية

الأولى و الثالثة

الثانية و الثالثة

الأولى و الثانية و الثالثة

الاجابة:

الأولى و الثالثة

 

ما الضغط المتوقع للغازB عند 310K ؟

500KPa

600KPa

700Kpa

900KPa

الاجابة:

600KPa

 

وضعت كمية من الماء درجة حرارته 25.6C فى مسعر , ثم سخنت قطعة من الحديد كتلتها 50g حتى أصبحت درجة حرارتها 115C , ووضعت فى الماء الموجود بالمسعر , و بعد التبادل الحرارى بين الماء و قطعة الحديد أصبحت درجة الحرارة النهائية لمحتويات المسعر 29.3C , و كانت كمية الحرارة التى امتصها الماء 1940J ما كتلة الماء؟

50g

125g

3589609g

143.56g

الاجابة:

125g

 

اكتب اشارة delta H لكل من تغيرات الحالة الفيزيائية الآتية:

 

زودت عينة من الماء بالحرارة بصورة ثابتة لانتاج منحنى التسخين فى الشكل أدناه, حدد ماذا يحدث فى المقاطع 1,2,3,4 الموضحة على المنحنى؟

 

يرش الماء على البرتقال فى ليلة باردة, اذا كان متوسط ما يتجمد من الماء على كل برتقالة11.8g فما كمية الحرارة المنطلقة؟

 

اشرح كيف يساد التعرق على تبريد جسمك؟

الاجابة:

يبرد الجسم, لأن التعرق يزوده بالحرارة اللاازمة لتبخير الماء عن الجلد, فترتفع درجة الحرارة, فيتبخر العرق مخفضا درجة حرارة الجلد, فيبرد الجسم.

السابق
نظرية شانون وويفر في الاتصال
التالي
جميع حلول كيمياء 3 الفصل الاول حالات المادة مقررات