ورقة تدريب الدرس: قياس التغيُّر في الإنثالبي الكيمياء

في ورقة التدريب هذه، سوف نتدرَّب على إجراء تجارب القياسات الحرارية، واستخدام النتائج لحساب التغيُّر في الإنثالبي في التفاعل الكيميائي.

س١:

في إحدى التجارب، أُضِيف 14.9 g من كلوريد البوتاسيوم إلى 150 mL من الماء عند 22C. سُجِّلَ التغيُّر في درجة الحرارة، كما هو موضَّح في التمثيل البياني.

من خلال رسم خط أفضل مطابقة بين نِقاط البيانات من 0 إلى 40 ثانية، أيٌّ من الآتي يُمثِّل درجة الحرارة عند 40 ثانية؟

  • أ22C
  • ب21.4C
  • ج22.2C
  • د20.5C
  • ه18.0C

باستخدام خط أفضل مطابقة بين نِقاط البيانات من 75 إلى 120 ثانية والاستكمال الخارجي، أيٌّ من الآتي يُمثِّل درجة الحرارة عند 40 ثانية؟

  • أ18.0C
  • ب17.0C
  • ج17.5C
  • د18.4C
  • ه17.9C

باستخدام خطَّيْ أفضل مطابقة، احسب التغيُّر في درجة الحرارة عند 40 ثانية.

أوجد قيمة Δ𝐻 لهذا التفاعُل، علمًا بأن السعة الحرارية النوعية للماء 4.2/JgC. اكتب إجابتك بوحدة الكيلو جول لكل مول، لأقرب منزلة عشرية. تذكَّر أن تضمِّن إشارة. [K=39g/mol، Cl=35.5g/mol]

س٢:

عند خلط 50 mL من ماء يحتوي على تركيز 0.5 M من HSO24 عند 20C مع 50 mL من ماء يحتوي على تركيز 0.5 M من NaOH عند 20C، أعلى درجة حرارة سُجِّلت كانت 26C.

ما قيمة 𝑞 لهذا التفاعل؟ استخدِم القيمة 4.2/JgC للسعة الحرارية النوعية للماء. اكتب إجابتك بوحدة الجول.

إذا كان المُركَّب NaOH هو العامل المُحدِّد، فما قيمة 𝑞 بوحدة كيلو جول لكل مول من NaOH؟ [Na=23g/mol، H=1g/mol، O=16g/mol]

المعادلة الموزونة للتفاعل هي: HSO()+2NaOH()NaSO()+2HO()24242aqaqaqaqما قيمة التغيُّر في الإنثالبي المولاري لكلِّ مول من HSO24 المُستهلَك؟ اكتب إجابتك في صورة عدد صحيح.

س٣:

يريد طالب أن يغلي 150 mL من ماء موجود عند 25C. أخذ الطالب بعض الوقود الذي يُنتِج 6.75 kJ من الطاقة الحرارية لكلِّ 1 g من الوقود المُحترِق. ما كمية الوقود التي يحتاج الطالب إلى حرقها ليصل الماء إلى درجة غليانه؟ قرِّب إجابتك لأقرب رقم صحيح. افترِض أن السعة الحرارية النوعية للماء تظل ثابتة.

س٤:

أُجرِيَت تجربة باستخدام القياسات الحرارية للمقارنة بين درجات الحرارة المُنطلِقة من مجموعة من أنواع الوقود المختلفة. أيُّ العوامل الآتية لا يُشترَط أن يظل ثابتًا عند إعادة إجراء التجربة لكلِّ نوع وقود مختلف؟

  • أنفس كتلة الوقود المُحترِق
  • بالترمومتر
  • جحجم الماء
  • ددرجة الحرارة الابتدائية للماء
  • هنفس الموقد والفتيلة

س٥:

يوضِّح الشكل الآتي الإعداد التجريبي لمسعر بسيط يُستخدَم لقياس التغيُّر في الإنثالبي في تفاعلات مُحدَّدة. في أيِّ نوع من التفاعلات لا يكون استخدام هذا الجهاز التجريبي مناسبًا لقياس التغيُّر في الإنثالبي؟

  • أالذوبان
  • بالاحتراق
  • جالإحلال
  • دالتعادل
  • هالترسيب

س٦:

وُجِدَ أنه عند حرق 40.1 g من الميثان (𝑀=16.04/gmol) ترتفع درجة حرارة 10 kg من الماء إلى 53C. ما قيمة التغيُّر في الإنثالبي المولاري لاحتراق الميثان، لأقرب عدد صحيح؟ السعة الحرارية النوعية للماء 4.2/JgC.

س٧:

في إحدى التجارب، قِيسَ 80 g من الماء، ووُضِعَ في وعاء من النحاس، وسُجِّلت درجة حرارته. وُزِنَ مصباح كحولي يحتوي على وقود، ثم وُضِعَ أسفل الوعاء النحاسي. أُشعِلَ فتيل المصباح الكحولي، وسُخِّنَ الماء، حتى وصلتْ درجة الحرارة إلى 50C. أُطفِئَت الشعلة، وسُجِّلت درجة الحرارة النهائية. بعد ذلك، وُزِنَ المصباح الكحولي أيضًا. تَظهَر النتائج موضَّحةً في الجدول المُعطَى.

درجة الحرارة الأوَّلية للماء (C)درجة الحرارة النهائية للماء (C)كتلة المصباح الكحولي قبل التسخين (g)كتلة المصباح الكحولي بعد التسخين (g)
22.551.254.3852.88

ما قيمة الطاقة الحرارية المُنتقِلة 𝑞 في التجربة؟ اكتب إجابتك بوحدة الكيلوجول، لأقرب منزلة عشرية. استخدِم القيمة 4.18/JgC للسعة الحرارية النوعية للماء.

ما قيمة التغيُّر الحراري لكلِّ جرام من الوقود؟ اكتب إجابتك بوحدة الكيلوجول لكلِّ جرام من الوقود.

  • أ2.2 kJ/g من الوقود
  • ب14.4 kJ/g من الوقود
  • ج8.1 kJ/g من الوقود
  • د11.4 kJ/g من الوقود
  • ه6.4 kJ/g من الوقود

س٨:

أيُّ المعادلات الآتية يُمكِن استخدامها مع نتائج إحدى تجارب القياس الحراري لحساب الطاقة الحرارية المُنتقِلة أثناء أحد التفاعلات الكيميائية؟

  • أ𝑞=(𝑐×Δ𝑇)𝑚
  • ب𝑞=𝑚𝑐×Δ𝑇
  • ج𝑞=𝑚×𝑐×Δ𝑇
  • د𝑞=𝑐𝑚×Δ𝑇
  • ه𝑞=(𝑚×𝑐)Δ𝑇

س٩:

يُجهِّز طالب تجربة باستخدام القياسات الحرارية ليقيس التغيُّر في الإنثالبي لأحد تفاعلات التعادل. بدلًا من استخدام كأس البوليستيرين، قرَّر الطالب استخدام كأس زجاجية. كيف سيؤثِّر ذلك على نتائج التجربة؟

  • أالتفاعل يكون أسرع في الكأس الزجاجية، وهو ما يتسبَّب في ازدياد سرعة التغيُّر في درجة الحرارة.
  • بالتغيُّر في درجة الحرارة يكون أكبر؛ حيث تكون الكأس الزجاجية أكثر عزلًا من كأس البوليستيرين.
  • جالتغيُّر في درجة الحرارة يكون أقل؛ حيث يُفقَد قدر أكبر من الطاقة عبر الكأس الزجاجية إلى الوسط المحيط.
  • دكتلة الكأس الزجاجية أكبر من كتلة كأس البوليستيرين؛ ومن ثَمَّ تكون كمية الطاقة الحرارية المنتقلة أكبر.
  • هتُسبِّب الزيادة في درجة الحرارة حدوث تشقُّق في الكأس الزجاجية.

س١٠:

يُجهِّز طالب تجربة ليقيس التغيُّر في الإنثالبي لأحد تفاعلات التعادل بين حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد البوتاسيوم. قبل خلط المحلولين معًا في كوب من البوليستيرين، يضع الطالب كوبًا زجاجيًّا لكلِّ محلول في حوض ماء درجة حرارته 25C. لماذا يفعل الطالب ذلك؟

  • أللتأكُّد من أن للمُتفاعِلات طاقة تنشيط صحيحة لازمة للتفاعل.
  • بلجعل المحاليل أقلَّ لزوجة.
  • جللتأكُّد من أن المحلولين لهما نفس درجة الحرارة.
  • دلزيادة مُعدَّل التفاعل بين حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد البوتاسيوم.
  • هلإزالة أيِّ شوائب في المحاليل.

يتضمن هذا الدرس ٣٨ من الأسئلة الإضافية للمشتركين.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.