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)
C H ( ) 2 2 g 200.9 227.4
C H ( ) 2 4 g 219.3 52.4
C H ( ) 2 6 g 229.2 8 4 . 0
H ( ) g 114.7 218.0
H ( ) 2 g 130.7 0

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 B C l ( ) 3 g H O ( ) 2 l B ( O H ) ( ) 3 s H C l ( ) g
Δ 𝐺 f ( K i l o j o u l e p e r M o l e ) 3 8 8 . 7 2 3 7 . 1 9 6 8 . 9 2 9 5 . 2 9 9

ما التغيُّر القياسي في الطاقة الحرة لهذا التفاعل؟

س٣:

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

  • أالإنثالبي
  • بالإنتروبي
  • جانتقال الإلكترونات
  • د الطاقة الحرارية
  • ه طاقة التنشيط

س٤:

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.

س٥:

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

الحالة الإنتروبي المولارية القياسية 𝑆 (J/K⋅mol) إنثالبي التكوين القياسي Δ𝐻f (kJ/mol)
C H C l ( ) 3 l 214.4 1 2 8 . 2
C H C l ( ) 3 g 309.7 9 5 . 7

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

س٦:

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)
C a S O ( ) 4 s 106.5 1 4 3 4 . 5
C a S O · H O ( ) 3 2 s 184.1 1 7 5 2 . 7
C a S O · 2 H O ( ) 4 2 s 194.1 2 0 2 2 . 6
H O ( ) 2 l 70.0 2 8 5 . 8
H O ( ) 2 g 188.8 2 4 1 . 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.

س٧:

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)
H g S ( ) r e d 82.40 5 8 . 1 6
H g O ( ) r e d 70.29 9 0 . 8 3
H g O ( ) y e l l o w 71.13 9 0 . 4 6
H g ( ) l 75.90 0.00
H g ( ) g 175.03 61.40
O ( ) 2 g 205.20 0.00
S ( ) g 167.82 278.81

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.

س٨:

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)
C S 2 ( l ) 151.34 89.70
C S 2 ( g ) 238.00 116.90

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

س٩:

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)
C a ( O H ) ( ) 2 s 83.4 9 8 5 . 2
C a O ( ) s 38.1 6 3 4 . 9
C a C O ( ) 3 s 110.0 1 2 2 0 . 0
C a ( ) s 41.6 0.0
H O ( ) 2 l 70.0 2 8 5 . 8
H O ( ) 2 g 188.8 2 4 1 . 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 kelvins التي يتكوَّن عندها هيدروكسيد الكالسيوم تلقائيًّا من أكسيد الكالسيوم والماء السائل.

  • أ 1 . 9 8 × 1 0 K
  • ب 2 . 3 4 × 1 0 K
  • ج 2 . 6 1 × 1 0 K
  • د 6 . 3 6 × 1 0 K
  • ه 7 . 5 6 × 1 0 K

س١٠:

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)
H O ( ) 2 s 41.0 2 9 1 . 8 3
H O ( ) 2 l 70.0 2 8 5 . 8 3
H O ( ) 2 g 188.8 2 4 1 . 5 8

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

س١١:

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.

س١٢:

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)
H O ( ) 2 s 41.0 2 9 1 . 8 3
H O ( ) 2 l 70.0 2 8 5 . 8 3
H O ( ) 2 g 188.8 2 4 1 . 5 8

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

س١٣:

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

  • أ 9.46 kJ
  • ب 4.73 kJ
  • ج 4 . 7 3 kJ
  • د 2.85 kJ
  • ه 2 . 8 5 kJ

س١٤:

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.

  • أ 237 J
  • ب 2 3 7 kJ
  • ج 2 3 7 J
  • د 1 1 6 kJ
  • ه 237 kJ

س١٥:

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

  • أ 0.65 bar
  • ب 1 . 0 6 × 1 0 bar
  • ج 0.81 bar
  • د 1 . 0 3 × 1 0 bar

س١٦:

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؟

  • أ 2 . 1 5 × 1 0 bar
  • ب 0.843 bar
  • ج 7 . 7 8 × 1 0 bar
  • د 6 . 0 5 × 1 0 bar
  • ه 8 . 0 5 × 1 0 bar

س١٧:

ما ضغط CO()2g في عيِّنة تحتوي على CaCO()3s عند درجة حرارة 1000 K، إذا كانت Δ𝐺=22.9rkJ بالنسبة للتفاعل الآتي؟

  • أ 6 . 3 6 × 1 0 bar
  • ب 2 . 7 4 5 × 1 0 bar
  • ج 6 . 3 6 × 1 0 bar
  • د 2 . 7 4 5 × 1 0 bar
  • ه 6 . 3 6 × 1 0 bar

س١٨:

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

س١٩:

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.

س٢٠:

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℃.

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