ملف تدريبي: ثوابت الاتزان وطاقات جبس الحرة

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على التحويل بين طاقات جيبس الحرة للاتزان وثوابت الاتزان، وذلك بتطبيق المعادلة ΔG = –RTlnK.

س١:

في ظروف معينة، يمكن للأمونيا الغازية أن تتفكَّك إلى غازَي النيتروجين والهيدروجين: 2NH()3H()+N()322ggg. يُشار إلى الضغط الجزئي لكل من NH3، H2، N2 بالرموز 𝑃(NH)3، 𝑃(H)2، 𝑃(N)2 على الترتيب. عندما يساوي الضغط الجزئي الأوَّلي لكل غاز القيمة القياسية 1.00 atm وتظل درجة الحرارة ثابتة عند 298 K، يكون التغيُّر في طاقة جيبس الحرة لهذا التفاعل، Δ𝐺، مقداره 33.00 kJ/mol. احسب، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية، التغيُّر في طاقة جيبس الحرة، Δ𝐺، عند 298 K عندما يكون 𝑃=(NH)12.9atm3، 𝑃=(H)0.250atm2، 𝑃=(N)0.870atm2.

س٢:

أيٌّ من التالي هو تعريف Δ𝐺، الذي يرمز إلى التغيُّر القياسي في طاقة جيبس الحرة للعمليات الانعكاسية؟

  • أΔ𝐺 هو الفرق في الطاقة الحرة بين النواتج النقية في نِسَبها التكافُئِيَّة وخليط المُتفاعِلات والنواتج في حالة الاتزان.
  • بعندما تكون تركيزات المُتفاعِلات والنواتج أو ضغوطها الجزئية مساوية للقِيَم القياسية، يكون Δ𝐺 هو الطاقة التي يجب امتصاصها للوصول إلى حالة الاتزان.
  • جΔ𝐺 هو الفرق في الطاقة الحرة بين المُتفاعِلات النقية في نِسَبها التكافُئِيَّة وخليط المُتفاعِلات والنواتج في حالة الاتزان.
  • دعندما تكون تركيزات المُتفاعِلات والنواتج أو ضغوطها الجزئية مساوية للقِيَم القياسية، يكون Δ𝐺 هو الطاقة التي يجب إطلاقها للوصول إلى حالة الاتزان.
  • هعندما يكون مجموع تركيزات المُتفاعِلات والنواتج أو ضغوطها الجزئية مساويًا للقيمة القياسية، يكون Δ𝐺 هو الطاقة التي يجب إطلاقها للوصول إلى حالة الاتزان.

س٣:

قِيسَ التغيُّر القياسي في طاقة جيبس الحرة لعملية قابلة للعكس، ورمزه Δ𝐺، لمحلول معياري مُكوَّن من مُتفاعِلات ونواتج. ما التركيزات الأوَّليَّة للمُتفاعِلات والنواتج في هذا المحلول؟

  • أ المُتفاعِلات والنواتج موجودة بنِسَب الاتزان، ومجموع تركيزات المُتفاعِلات والنواتج 1 M.
  • ب تركيز كلِّ مُتفاعِل وناتج 1 M.
  • ج المُتفاعِلات والنواتج موجودة بالنِّسَب التكافُئِيَّة، ومجموع تركيزات المُتفاعِلات 1 M.
  • د المُتفاعِلات والنواتج موجودة بالنِّسَب التكافُئِيَّة، ومجموع تركيزات المُتفاعِلات والنواتج 1 M.
  • ه المُتفاعِلات موجودة بالنِّسَب التكافُئِيَّة، ومجموع تركيزات المُتفاعِلات 1 M. تركيزات النواتج مُعرَّفة بنفس الطريقة.

س٤:

ثابت الاتزان (𝐾) للتحلُّل المائي للأدينوسين الثلاثي الفوسفات والأدينوسين الثنائي الفوسفات والفوسفات يساوي 1.67×10/moldm عند 37℃، وقيمة Δ𝐻 لهذا التفاعل 20.1 kJ/mol. بمعلومية هذه المعلومات، ما قيمة Δ𝑆 للتفاعل؟

  • أ35.1 J/K⋅mol
  • ب35.1 J/K⋅mol
  • ج295 J/K⋅mol
  • د35.1 J/mol

س٥:

انظر التفاعل الموضح.Glycerol()+HPO()DL-glycerol--phosphate+HO()aqaql4221(𝑎𝑞)ثابت اتزان هذا التفاعل عند 37C هو 0.0120، وقيمة Δ𝐺r عند 25C هي 9.37 kJ. من خلال هذه المعلومات، ما ثابت الاتزان (𝐾)eq لهذا التفاعل عند 25C؟ وما قيمة Δ𝐻r للتفاعل؟ (يمكن افتراض أن Δ𝐻r للتفاعل لا يعتمد علي درجة الحرارة)

  • أ𝐾=0.023eq عند 25C؛ Δ𝐻=41.2rkJ
  • ب𝐾=0.003eq عند 25C؛ Δ𝐻=21.2rkJ
  • ج𝐾=0.462eq عند 25C؛ Δ𝐻=41.2rkJ
  • د𝐾=0.046eq عند 25C؛ Δ𝐻=21.2rkJ

س٦:

يُنتج رابع كلوريد الكربون عن طريق كلورة الميثان في درجة حرارة مرتفعة:يوضِّح الجدول التالي قيم إنتروبي وإنثالبي التكوين القياسية للمتفاعلات والنواتج.

المادةالإنتروبي المولاري القياسي 𝑆 (J/K⋅mol)إنثالبي التكوين القياسي Δ𝐻f (kJ/mol)
CCl()4l214.4128.2
CCl()4g309.795.7
CH()4g186.374.6
Cl()2g223.10.0
HCl()g186.992.3

بافتراض أن معاملات الديناميكا الحرارية لا تختلف باختلاف درجة الحرارة، احسب، لأقرب رقم معنوي، ثابت الاتزان لهذا التفاعل عند 250℃.

  • أ7×10
  • ب1×10
  • ج7×10
  • د9×10
  • ه1×10

س٧:

ما ثابت الاتزان للتفاعل التالي عند 575℃، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية؟2SO()+O()2SO()223ggg

المادةΔ𝐻f(kJ/mol)𝑆(J/mol)
O()2g205.2
SO()2g296.83248.2
SO()3g395.72256.76

س٨:

ما ثابت الاتزان للعملية التالية عند 80℃، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية؟CS()CS()22gl

المادةΔ𝐻f(kJ/mol)Δ𝑆(J/mol)
CS()2g116.9238.0
CS()2l89.70151.34

س٩:

ما قيمة Δ𝐺 لهذا التفاعل عند 575℃؟ افترض أن الإنتروبي والتغيُّر في إنثالبي التكوين للمادة لا يختلفان باختلاف درجة الحرارة.

ما ثابت الاتزان لهذا التفاعل، عند 575℃، لأقرب رقمين معنويين؟

  • أ3.7×10
  • ب2.7×10
  • ج2.9×10
  • د1.2×10
  • ه3.5×10

س١٠:

انظر التفاعل الآتي.

المادةΔ𝐻f(kJ/mol)𝑆(J/mol)
NO()23g83.72312.17
NO()g90.25210.8
NO()2g33.2240.1

ما ثابت الاتزان لهذا التفاعل عند 10.0 لأقرب رقمين معنويين؟ افترض أن الإنتروبي والتغيُّر في إنثالبي التكوين للمادة لا يختلفان باختلاف درجة الحرارة.

ما ثابت الاتزان لهذا التفاعل، عند 10.0، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية؟

س١١:

انظر العملية الموضَّحة.SnCl()SnCl()44lg

المادة Δ𝐻f(kJ/mol)𝑆(J/mol)
SnCl()4g471.5365.8
SnCl()4l511.3258.6

ما قيمة Δ𝐺 لهذه العملية عند 200℃؟ افترِض أن الإنتروبي والتغيُّر في إنثالبي التكوين للمادة لا يختلفان باختلاف درجة الحرارة.

ما ثابت الاتزان للعملية عند 200℃، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية؟

س١٢:

ما ثابت الاتزان للتفاعل الآتي عند 100℃، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية؟I()+Cl()2ICl()22sgg

المادةΔ𝐻f(kJ/mol)𝑆(J/mol)
Cl()2g223.1
I()2s116.14
ICl()g17.78247.44
  • أ7.05×10
  • ب1.81×10
  • ج5.77×10
  • د1.73×10
  • ه1.42×10

س١٣:

ما ثابت الاتزان للتفاعل الآتي عند 0℃، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية؟H()+I()2HI()22gsg

المادة Δ𝐻f(kJ/mol)𝑆(J/mol)
H()2g130.7
HI()g26.48206.59
I()2s116.14
  • أ4.86×10
  • ب5.03×10
  • ج27.5
  • د3.16×10
  • ه3.64×10

س١٤:

ما ثابت الاتزان للتفاعل الآتي عند 90℃ لأقرب ثلاثة أرقام معنوية؟

المادة Δ𝐻f(kJ/mol)𝑆(J/mol)
CCl()4g95.7309.7
CS()2g116.9238.0
Cl()2g223.1
SCl()22g19.50319.45
  • أ2.61×10
  • ب8.29×10
  • ج7.17×10
  • د1.40×10
  • ه1.21×10

س١٥:

انظر التفاعل الآتي.

المادةΔ𝐻f(kJ/mol)𝑆(J/mol)
F()2g202.8
FO()2g24.7247.43
O()2g205.2

ما مقدار Δ𝐺 للتفاعل عند 100℃؟ افترِض أن قِيَم الإنتروبي والتغيُّر في إنثالبي التكوين لمادةٍ ما لا تختلف باختلاف درجة الحرارة.

ما ثابت الاتزان لهذا التفاعل، عند 100℃، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية؟

  • أ8.69×10
  • ب1.07×10
  • ج2.52×10
  • د3.97×10
  • ه9.35×10

س١٦:

انظر التفاعل الآتي.

المادة Δ𝐻f(kJ/mol)𝑆(J/mol)
Br()2l152.23
I()2s116.14
IBr()g40.84258.66

ما قيمة Δ𝐺 لهذا التفاعل عند درجة الحرارة 0.00℃؟ افترض أن الإنتروبي والتغيُّر في إنثالبي التكوين للمادة لا يتغير بتغيُّر درجة الحرارة.

ما ثابت الاتزان لهذا التفاعل، عند 0.00℃، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية؟

  • أ2.42×10
  • ب9.21×10
  • ج1.33×10
  • د413
  • ه4.01×10

س١٧:

يتفاعل ثاني أكسيد الكبريت والأكسجين لتكوين ثالث أكسيد الكبريت عند التسخين.

ويكون التغير القياسي في طاقة جيبس الحرة لهذا التفاعل، Δ𝐺، هو 141.82 kJ/mol. احسب لأقرب رقمين معنويين ثابت الاتزان، 𝐾P، لهذا التفاعل عند 85℃.

  • أ4.8×10
  • ب2.2×10
  • ج4.2×10
  • د4.3×10
  • ه2.1×10

س١٨:

يتفاعل ثاني كبريتيد الكربون والكلور تفاعلًا انعكاسيًّا لتكوين رابع كلوريد الكربون وثنائي كلوريد ثنائي الكبريت.التغيُّر في طاقة جيبس الحرة القياسية لهذا التفاعل، Δ𝐺، هو 39.0 kJ/mol. احسب لأقرب رقمين معنويين ثابت الاتزان، 𝐾P، لهذا التفاعل عند 50℃.

  • أ7.1×10
  • ب2.0×10
  • ج5.0×10
  • د3.3×10
  • ه7.4×10

س١٩:

يتفاعل الهيدروجين واليود انعكاسيًّا لتكوين يوديد الهيدروجين، كما هو موضَّح في المعادلة.التغيُّر القياسي في طاقة جيبس الحرة، Δ𝐺، مقداره 3.40 kJ/mol. احسب ثابت الاتزان، 𝐾P، لهذا التفاعل عند 100℃، مقرِّبًا إجابتك لأقرب رقمين معنويين.

س٢٠:

يتفاعل اليود والكلور انعكاسيًّا لتكوين كلوريد اليود الأحادي، كما هو موضَّح.التغيُّر في طاقة جيبس الحرة القياسية، Δ𝐺، لهذا التفاعل هو 10.88 kJ/mol. احسب ثابت الاتزان، 𝐾p، لهذا التفاعل عند 40℃.

س٢١:

التغيُّر القياسي في طاقة جيبس الحرة لتبخُّر كلوريد القصدير الرباعي، Δ𝐺، مقداره 8.00 kJ/mol. احسب، لأقرب رقمين معنويين، ثابت الاتزان، 𝐾C، لهذا التفاعل، عند 25℃.

  • أ3.2
  • ب25
  • ج4.0×10
  • د0.96
  • ه5.9×10

س٢٢:

يتفكَّك ثالث أكسيد ثنائي النيتروجين انعكاسيًّا لإنتاج أكسيد النيتريك وثاني أكسيد النيتروجين، كما هو موضَّح.التغيُّر القياسي في طاقة جيبس الحرة Δ𝐺 لهذا التفاعل 1.65 kJ/mol. احسب لأقرب رقمين معنويين ثابت الاتزان 𝐾P لهذا التفاعل عند 25℃.

س٢٣:

يتفاعل هيدروكسيد الليثيوم مع ثاني أكسيد الكربون لإنتاج كربونات الليثيوم والماء، كما هو موضَّح بالمعادلة.التغيُّر القياسي في طاقة جيبس الحرة Δ𝐺 لهذا التفاعل 79.00 kJ/mol. احسب لأقرب رقمين معنويين ثابت الاتزان 𝐾C لهذا التفاعل عند درجة حرارة 25.0℃.

  • أ6.9×10
  • ب1.4×10
  • ج6.0×10
  • د2.4×10
  • ه7.4×10

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