ملف تدريبي: طاقة جبس الحرة

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب التغيُّرات في طاقة جيبس المولارية الحرة من الإنتروبيا المولارية القياسية وبيانات التغيُّر في الإنثالبي.

س١:

يمكن إنتاج غاز الإيثان عن طريق هدرجة الإيثين الغازي. يوضِّح الجدول التالي قيم الإنتروبي القياسي وإنثالبي التكوين القياسي للإيثين وغيره من المواد.

المادة الإنتروبي المولاري القياسي 𝑆(J/K·mol)إنثالبي التكوين القياسي Δ𝐻(kJ/mol)
CH()22g200.9227.4
CH()24g219.352.4
CH()26g229.284.0
H()g114.7218.0
H()2g130.70

التغيُّر القياسي في طاقة جيبس الحرة، Δ𝐺، لهدرجة الإيثين عند 298 K يُعبَّر عنه بقيمةٍ لكل مول من الإيثين المتفاعل. احسب، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية، قيمة Δ𝐺 عند 298 K.

س٢:

انظر التفاعل الموضَّح وجدول طاقات التكوين الحرة.

المادة BCl()3gHO()2lB(OH)()3sHCl()g
Δ𝐺f(KilojouleperMole)388.7237.1968.9295.299

ما التغيُّر القياسي في الطاقة الحرة لهذا التفاعل؟

س٣:

انظر التفاعل الموضَّح وجدول طاقات التكوين الحرة.BF()+3HO()B(OH)()+3HF()323glsg

المادة BF()3gHO()2lB(OH)()3sHF()g
Δ𝐺f(kg/mol)1119.4237.1968.92275.4

ما التغيُّر القياسي في الطاقة الحرة لهذا التفاعل؟

س٤:

انظر إلى التفاعل وجدول مقادير طاقة التكوين الحرة الآتيين: BH()+6HO()2B(OH)()+6H()26232glsg

المادة BH()26gHO()2lB(OH)()3sH()2g
Δ𝐺(/)fkJmol87.6237.1968.920

ما مقدار التغيُّر في الطاقة الحرة القياسية للتفاعل، لأقرب كيلو جول لكل مول؟

س٥:

انظر التفاعل الآتي الذي فيه Δ𝐺=70.54rkJ عند 298 K.Cu()+4NH()Cu(NH)()2+3342+aqaqaq إذا كانت فعالية Cu2+، NH3، Cu(NH)342+ في أحد مخاليط التفاعل عند 298 K تساوي 0.01، فما قيمة Δ𝐺r؟

س٦:

أكمل الجملة التالية: العلاقة بين الديناميكا الحرارية والطاقة الحرة مثل العلاقة بين الحركيات و.

  • أطاقة التنشيط
  • بالإنثالبي
  • جالإنتروبي
  • دالطاقة الحرارية
  • هانتقال الإلكترونات

س٧:

يمكن لحمض الأسيتيك تكوين مركب ثنائي الوحدات المرتبطة بروابط هيدروجينية في الحالة الغازية:

2CH3COOHCH3COOHHOOCCH3
مقدار التغيُّر في الإنثالبي القياسي لهذا التفاعل عند 25.0℃، ورمزه Δ𝐻، هو 66.5 kJ/mol، مُقدَّر لكل مول من المركب الثنائي الوحدات. ثابت الاتزان 𝐾، قيمته 1.30×10. احسب التغيُّر في الإنتروبي القياسي عند 25.0℃، ورمزه Δ𝑆، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٨:

يوضِّح الجدول قيم إنتروبي وإنثالبي التكوين القياسية لحالتين من حالات الكلوروفورم.

الحالةالإنتروبي المولاري القياسي 𝑆 (J/K⋅mol) إنثالبي التكوين القياسي Δ𝐻f (kJ/mol)
CHCl()3l214.4128.2
CHCl()3g309.795.7

بافتراض أن المعاملات الديناميكية الحرارية لا تختلف باختلاف درجة الحرارة، حدِّد درجة الغليان التقريبية للكلوروفورم لأقرب درجة سلزية.

س٩:

يوضِّح الجدول الآتي قيم الإنتروبي القياسي وإنثالبي التكوين القياسي لثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم وبعض المواد الأخرى.

المادة الإنتروبي المولاري القياسي 𝑆 (J/K⋅mol)إنثالبي التكوين القياسي Δ𝐻f (kJ/mol)
CaSO()4s106.51434.5
CaSO·HO()32s184.11752.7
CaSO·2HO()42s194.12022.6
HO()2l70.0285.8
HO()2g188.8241.8

احسب التغيُّر في الإنتروبي القياسي Δ𝑆 للتجفيف الكامل لثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم لتكوين كبريتات الكالسيوم اللامائية والبخار، لكلِّ مول من المُتفاعِل.

احسب التغيُّر في الإنثالبي القياسي Δ𝐻 للتجفيف الكامل لثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم لتكوين كبريتات الكالسيوم اللامائية والبخار، لكلِّ مول من المُتفاعِل.

خُزِّنت عيِّنة من ثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم تحت ظروف ضغط قياسية لبخار الماء. بافتراض أن البارامترات الديناميكية الحرارية في الجدول لا تتغيَّر باختلاف درجة الحرارة، احسب، لأقرب درجة سلزية، أدنى درجة حرارة يحدث عندها تجفيف هذه العيِّنة تلقائيًّا.

س١٠:

يوضِّح الجدول قِيَم الإنتروبي القياسي وإنثالبي التكوين القياسي لأكسيد الزئبق الثنائي الأحمر وبعض المواد الأخرى.

المادة الإنتروبي المولاري القياسي 𝑆 (J/K⋅mol)إنثالبي التكوين القياسي Δ𝐻f (kJ/mol)
HgS()red82.4058.16
HgO()red70.2990.83
HgO()yellow71.1390.46
Hg()l75.900.00
Hg()g175.0361.40
O()2g205.200.00
S()g167.82278.81

احسب التغيُّر في الإنتروبي القياسي Δ𝑆 لتفكُّك أكسيد الزئبق الثنائي الأحمر إلى العناصر المكوِّنة له في حالاتها القياسية، لكلِّ مول من المُتفاعِل.

احسب التغيُّر في الإنثالبي القياسي Δ𝐻 لتفكُّك أكسيد الزئبق الثنائي الأحمر إلى العناصر المكوِّنة له في حالاتها القياسية، لكلِّ مول من المُتفاعِل.

خُزِّنت عيِّنة من أكسيد الزئبق الثنائي الأحمر عند درجات ضغط قياسية متساوية لنواتج تفكُّكها الغازية. بافتراض أن مُعامِلات الديناميكا الحرارية في الجدول لا تتغيَّر بتغيُّر درجة الحرارة، احسب، لأقرب درجة سلزية، درجة الحرارة الصغرى التي تتفكَّك تلقائيًّا عندها عيِّنة أكسيد الزئبق الثنائي الأحمر إلى العناصر المكوِّنة لها في حالاتها القياسية.

س١١:

يوضِّح الجدول قِيَم إنتروبي وإنثالبي التكوين القياسيين لحالتَيْ ثاني كبريتيد الكربون.

الحالة الإنتروبي المولاري القياسي 𝑆 (J/K⋅mol)الإنثالبي القياسي للتكوين Δ𝐻f (kJ/mol)
CS()2l151.3489.70
CS()2g238.00116.90

بافتراض أن المُعامِلات الديناميكية الحرارية هذه لا تتغيَّر بتغيُّر درجة الحرارة، احسب درجة غليان ثاني كبريتيد الكربون لأقرب درجة سلزية.

س١٢:

يوضِّح الجدول الآتي قيم الإنتروبي القياسي وإنثالبي التكوين القياسي لهيدروكسيد الكالسيوم وبعض المواد الأخرى.

المادة الإنتروبي المولاري القياسي 𝑆 (J/K⋅mol)إنثالبي التكوين القياسي Δ𝐻 (kJ/mol)
Ca(OH)()2s83.4985.2
CaO()s38.1634.9
CaCO()3s110.01220.0
Ca()s41.60.0
HO()2l70.0285.8
HO()2g188.8241.8

احسب التغيُّر في الإنتروبي القياسي Δ𝑆 لتكوين هيدروكسيد الكالسيوم من أكسيد الكالسيوم والماء السائل، لكلِّ مول من هيدروكسيد الكالسيوم الناتج.

احسب التغيُّر في الإنثالبي القياسي Δ𝐻 لتكوين هيدروكسيد الكالسيوم من أكسيد الكالسيوم والماء السائل، لكلِّ مول من هيدروكسيد الكالسيوم الناتج.

بافتراض أن المُعامِلات الديناميكية الحرارية لا تتغيَّر باختلاف درجة الحرارة، احسب لأقرب ثلاثة أرقام معنوية درجة الحرارة العظمى بوحدة كلفن التي يتكوَّن عندها هيدروكسيد الكالسيوم تلقائيًّا من أكسيد الكالسيوم والماء السائل.

  • أ7.56×10 K
  • ب1.98×10 K
  • ج2.34×10 K
  • د2.61×10 K
  • ه6.36×10 K

س١٣:

يوضِّح الجدول قيم إنتروبي وإنثالبي التكوين القياسية للماء في حالاته المختلفة.

الحالة الإنتروبي المولاري القياسي 𝑆(J/K·mol)إنثالبي التكوين القياسي Δ𝐻(kJ/mol)
HO()2s41.0291.83
HO()2l70.0285.83
HO()2g188.8241.58

بافتراض أن المعاملات الديناميكية الحرارية هذه لا تتغيَّر بتغيُّر درجة الحرارة، احسب درجة غليان الماء بالدرجات السلزية C° لأقرب رقم عشري.

س١٤:

توضِّح المعادلة الآتية ذوبان كبريتيد الفضة الأحادية في الماء.قِيَم التغيُّر القياسي في طاقة جيبس الحرة، Δ𝐺، لتكوين كبريتيد الفضة الأحادية وأيونات الفضة الأحادية المائية عند 298 K تساوي 39.5 kJ/mol، 77.1 kJ/mol على التوالي. حاصل إذابة كبريتيد الفضة الأحادية يساوي 8.00×10 عند 298 K. يُحسَب جميع المعاملات الديناميكية الحرارية باستخدام تركيزات قياسية تبلغ 1.00 M. احسب، لأقرب ثلاثة أرقام معنوية، قيمة Δ𝐺 لتكوين أيونات الكبريتيد المائية عند 298 K.

س١٥:

يوضِّح الجدول الآتي قِيَم الإنتروبي القياسي وإنثالبي التكوين القياسي للماء في حالاته المختلفة.

الحالة الإنتروبي المولاري القياسي 𝑆(J/K·mol)إنثالبي التكوين القياسي Δ𝐻(kJ/mol)
HO()2s41.0291.83
HO()2l70.0285.83
HO()2g188.8241.58

باستخدام القِيَم الموضَّحة في الجدول، احسب لأقرب ثلاثة أرقام معنوية التغيُّر المولاري القياسي في طاقة جيبس الحرة Δ𝐺 لغليان الماء عند 298 K.

س١٦:

قيمة ثابت اتزان تفاعل الديمرة الموضَّح 6.75 عند درجة حرارة 298 K. ما قيمة Δ𝐺r لهذا التفاعل عند 298 K؟2NO()NO()224gg

س١٧:

ثابت اتزان التفاعل الموضَّح قيمته 3.5×10 عند درجة حرارة 298 K. باستخدام هذه المعلومات، احسب لأقرب 3 أرقام معنوية قيمة Δ𝐺r لهذا التفاعل عند 298 K.

  • أ237 J
  • ب237 kJ
  • ج237 J
  • د116 kJ
  • ه237 kJ

س١٨:

ما ضغط اتزان NH()3g في عينة من NHCl()4s نتيجة التفكك عند 25℃، إذا كان Δ𝐺=91.12rkJ للتفاعل الموضَّح؟NHCl()NH()+HCl()43sgg

  • أ0.65 bar
  • ب1.06×10 bar
  • ج0.81 bar
  • د1.03×10 bar

س١٩:

ما ضغط اتزان غاز O()2g في عيِّنة تحتوي على NiO()s عند 298 K، علمًا بأن Δ𝐺=211.7rkJ للتفاعل NiO()Ni()+O()ssg122؟

  • أ2.15×10 bar
  • ب8.05×10 bar
  • ج7.78×10 bar
  • د6.05×10 bar
  • ه0.843 bar

س٢٠:

ما ضغط CO()2g في عيِّنة تحتوي على CaCO()3s عند درجة حرارة 1‎ ‎000 K، إذا كانت Δ𝐺=22.9rkJ بالنسبة للتفاعل الآتي؟CaCO()CaO()+CO()32ssg

  • أ6.36×10 bar
  • ب6.36×10 bar
  • ج2.745×10 bar
  • د6.36×10 bar
  • ه2.745×10 bar

س٢١:

انظر التفاعل الآتي بين الجلايسين وحمض النيتروز في محلول مائي.NHCHCOOH()+HNO()HOCHCOOH()+N()+HO()222222aqaqaqglما الفرق بين Δ𝐺r وΔ𝐴r لهذا التفاعل عند 298 K، بافتراض أن الناتج N()2g يمكن اعتباره غازًا مثاليًّا؟

س٢٢:

أيُّ العبارات الآتية خطأ؟

  • أمقدار الإنتروبي يكون موجبًا في حالة التفاعلات غير التلقائية.
  • بالإنتروبي المولاري للمادة يُعدُّ خاصية شمولية.
  • جيعتمد الإنتروبي المولاري للغاز الجزيئي على الكتلة المولارية للجزيئات المُكوِّنة له.
  • ديعتمد الإنتروبي للنظام الجزيئي على البُعد بين مستويات الطاقة الدورانية والاهتزازية للجزيئات المُكوِّنة للمادة.
  • هيزيد الإنتروبي المولاري للمادة دائمًا بارتفاع درجة الحرارة.

س٢٣:

من بين العمليات التالية، ما العملية التي تكون قيمة Δ𝐺 فيها أكبر من الصفر؟

  • أتبخُّر الماء السائل عند ضغط 1 bar ودرجة حرارة 95℃.
  • بانصهار الماء الصلب (الثلج) عند ضغط 1 bar ودرجة حرارة 0℃.
  • جتبخُّر الماء السائل عند ضغط 1 bar ودرجة حرارة 110℃.
  • دتبخُّر الماء السائل عند ضغط 1 bar ودرجة حرارة 105℃.
  • هانصهار الماء الصلب (الثلج) عند ضغط 1 bar ودرجة حرارة 5℃.

س٢٤:

أيُّ تسلسلات الهالوجينات الآتية مُرتَّب حسب مقدار الإنتروبي المولاري له في درجة حرارة الغرفة، من الأقل إلى الأعلى؟

  • أI<Br<Cl222
  • بCl<Br<I222
  • جCl=Br<I222
  • دCl<Br=I222
  • هI=Br<Cl222

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