……………. Eğitim Öğretim Yılı 11. Sınıflar Kimya Dersi (3.KLASİK DOKÜMAN) 1. Dönem 1. Yazılı Soruları
DH°f CO(g) = –111 kJmol –1
Adı, soyadı: Sınıfı: Numarası: Puan dağılımı: 9.soru 20 puan, 2. soru 4 puan, 6. ve 7.soru 8’er puan, diğer sorular 12’şer puandır. 1.) 2CH4 + 7/2O2 → 4H2O + CO2 + CO Yukarıdaki kimyasal reaksiyonun standart entalpi değişiminin (ΔH°) kaç kJmol –1 olduğunu aşağıda verilenleri kullanarak bulunuz. H2O(g) → H2 + 1/2O2 ∆H°= +242 kJmol –1 C + 2H2 → CH4 ∆H°= –75 kJmol –1 C + O2 → CO2 ∆H°= –394 kJmol –1 CO2 → CO + 1/2O2 ∆H°= +283 kJmol –1
4.) C + 2H2 → CH4 + 75 kJmol –1 C + O2 → CO2 + 394 kJmol –1 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O(g) + 803 kJmol –1 Yukarıda verilen reaksiyon denklemlerinden faydalanarak 2 mol su buharının elementlerine (H2, O2) ayrışmasına ait reaksiyon denkleminin standart entalpi değişiminin (ΔH°) kaç kJmol –1 olduğunu hesaplayınız.
5.) CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(s) Yukarıda verilen reaksiyonunun standart Gibbs serbest enerji değişimi (∆G°) kaç kJmol –1’dir? 2.) Sürtünmesiz pistonlu kap içinde bulunan 20 L O2 gazının hacmi sabit basınçta 30 L’ye çıkartılırken sistem dışarıdan 40 J’lük ısı almakta (Q = +40 J) ve sistemin iç enerjisi 80 J (ΔU = – 80 J) azalmaktadır. Yapılan işi hesaplayınız.
3.) Fe2O3(k) + 3CO(g) ® 2Fe(k) + 3CO2(g) tepkimesinin standart entalpi değişimi olan ΔH° değeri –25 kJmol –1 olduğuna göre Fe2O3(k)’nın standart oluşum entalpisi kaç kJmol –1’dir? Gerekli maddelerin standart oluşum entalpileri aşağıda verilmiştir: DH° f CO2(g) = – 394 kJmol –1
Reaksiyonun istemli olup olmadığını belirleyiniz. ∆H°reaksiyon = – 891 kJmol –1 ∆S°sistem = – 242 JK –1mol –1
• 6.) 2HCl → H2 + Cl2 ΔH°= +186 kJ/mol Yukarıda verilen bilgileri kullanarak HCl bileşiğinin standart oluşum entalpisini (ΔH°f HCl) bulunuz. •
7.) 3 g C elementi O2 ile yanınca 98,5 kJ ısı açığa çıkıyor. Buna göre aşağıdaki reaksiyon denkleminin entalpi değişimi (ΔH°) kaç kJ/moldür? (C:12) C+O2 → CO2
•
Elementlerin standart şartlarda oluşum entalpileri kaç kabul edilir? Oda sıcaklığına bırakılan buz ısı alarak eridiğinde moleküllerin iç enerjileri artar mı yoksa azalır mı? Aşağıdaki reaksiyon denklemi istemli bir reaksiyon mudur yoksa istemsiz bir reaksiyon mudur? C(k) + O2 → CO2 + ısı
•
“Enerji yoktan var edilemez, vardan da yok edilemez. Ancak enerji bir türden başka bir türe dönüştürülebilir.” ifadesiyle belirtilen
8.) Aşağıda verilen reaksiyonun ∆S° (entropi değişimi) değerini hesaplayınız. 2C2H2(g) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 2H2O(g) Madde
enerjinin korunumu kanunu termodinamiğin kaçıncı kanunudur?
Entropi (JK–1mol –1)
C2H2(g)
201
CO2(g)
214
O2(g)
205
H2O(g)
189
•
Sistemden ortama enerji verildiğinde evrenin toplam enerjisi artar mı, azalır mı, yoksa değişmez mi?
•
Aşağıdaki reaksiyon denkleminde ürünlerin iç enerjileri toplamı mı yoksa girenlerin iç enerjileri toplamı mı daha fazladır? Mg(k) + ½ O2 → MgO + ısı
9.) Aşağıdaki soruları cevaplayınız (2x10=20 puan).
•
•
“Birden fazla reaksiyon denklemi taraf tarafa toplandığında yeni bir reaksiyon denklemi elde ediliyorsa, reaksiyon denklemlerinin ΔH değerlerinin cebirsel toplamı, net reaksiyon denkleminin ΔH’ına eşittir.” şeklinde ifade edilen reaksiyon ısılarının toplanabilirliği • yasası hangi özel isimle bilinir?
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) + 92 kJ Yukarıdaki reaksiyon denkleminde ∆G0 işareti negatif olduğuna göre geri reaksiyon istemli bir reaksiyon mudur yoksa istemsiz bir reaksiyon mudur?
Standart şartlarda sıcaklık kaç °C’tır? Standart şartlarda basınç kaç atm’dir?
•
Bir sistemdeki toplam enerji miktarı hesaplanabilir mi yoksa hesaplanamaz mı?
C + O2 → CO2 CO2 → CO + 1/2O2
∆H°= –394 kJmol –1 ∆H°= +283 kJmol –1
1.tepkime ters çevrilip 4 ile çarpılacak: ΔH° = –968 kJ/mol (2 puan) 2.tepkime ters çevrilip 2 ile çarpılacak: ΔH° = +150 kJ/mol (2 puan) 3.tepkime 2 ile çarpılacak: ΔH° = –788 kJ/mol (2 puan) 4.tepkime aynı kalacak: ΔH° = +283 kJ/mol (2 puan) Ön işlem gören reaksiyon denklemleri taraf tarafa toplandığında 2CH4 + 7/2O2 → 4H2O + CO2 +CO tepkimesi (ΔH°’ı istenen reaksiyon) bulunur. Sayısal değerler toplandığında da bu reaksiyon denkleminin standart entalpi değişimi bulunur. ΔH° = –1323 kJ/mol bulunur. (4puan) İşlem hatasından 3 puan kırılacaktır. 2.) Sürtünmesiz pistonlu kap içinde bulunan 20 L O2 gazının hacmi sabit basınçta 30 L’ye çıkartılırken sistem dışarıdan 40 J’lük ısı almakta (Q = +40 J) ve sistemin iç enerjisi 80 J (ΔU = – 80 J) azalmaktadır. Yapılan işi hesaplayınız. ΔU = Q + w (1 puan) –80= +40+w w = –120 J (3 puan)
…………….. Eğitim Öğretim Yılı 11. Sınıflar Kimya Dersi (3.KLASİK DOKÜMAN) 1. Dönem 1. Yazılı Soruları Adı, soyadı: CEVAP ANAHTARI Sınıfı: Numarası: Puan dağılımı: 9.soru 20 puan, 2. soru 4 puan, 6. ve 7.soru 8’er puan, diğer sorular 12’şer puandır. 1.) 2CH4 + 7/2O2 → 4H2O + CO2 + CO Yukarıdaki kimyasal reaksiyonun standart entalpi değişiminin (ΔH°) kaç kJmol –1 olduğunu aşağıda verilenleri kullanarak bulunuz. H2O(g) → H2 + 1/2O2 ∆H°= +242 kJmol –1 C + 2H2 → CH4 ∆H°= –75 kJmol –1
3.) Fe2O3(k) + 3CO(g) ® 2Fe(k) + 3CO2(g) tepkimesinin standart entalpi değişimi olan ΔH° değeri –25 kJmol –1 olduğuna göre Fe2O3(k)’nın standart oluşum entalpisi kaç kJmol –1’dir? Gerekli maddelerin standart oluşum entalpileri aşağıda verilmiştir: DH° f CO2(g) = – 394 kJmol –1 DH°f CO(g) = –111 kJmol –1 ΔH° = ∑n ΔH°f ürünler– ∑n ΔH°f girenler (2 puan) –25 = (–394x3) – [DH° f Fe2O3(k) +(–111x3)] DH°f Fe2O3(k) = – 824 kJmol –1 (10 puan) İşlem hatasından 3 puan kırılacaktır. 4.) C + 2H2 → CH4 + 75 kJmol –1 C + O2 → CO2 + 394 kJmol –1 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O(g) + 803 kJmol –1 Yukarıda verilen reaksiyon denklemlerinden faydalanarak 2 mol su buharının elementlerine (H2, O2) ayrışmasına ait reaksiyon denkleminin standart entalpi değişiminin (ΔH°) kaç kJmol –1 olduğunu hesaplayınız.
1.tepkime ters çevrilir: ΔH° = +75 kJmol –1 (2 puan) 2.tepkime aynı kalır: ΔH° = – 394 kJmol –1 ( 2 puan) 3.tepkime ters çevrilir: ΔH° = +803 kJmol –1 (2 puan) 2H2O → 2H2 + O2 (2 puan) ΔH°’lar toplandığında, 2H2O → 2H2 + O2 tepkimesinin ΔH° değeri bulunur: ΔH° = +484 kJ/mol bulunur. (4puan) İşlem hatasından 3 puan kırılacaktır. 5.) CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(s) Yukarıda verilen reaksiyonunun standart Gibbs serbest enerji değişimi (∆G°) kaç kJmol –1’dir? Reaksiyonun istemli olup olmadığını belirleyiniz.
12 g (1 mol) C, 398 kJ ısı açığa çıkarır. (4 puan) ΔH° = – 394 kJ/mol (4 puan) İşlem hatasından 2 puan kırılacaktır. 8.) Aşağıda verilen reaksiyonun ∆S° (entropi değişimi) değerini hesaplayınız. 2C2H2(g) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 2H2O(g) Madde
Entropi (JK–1mol –1)
C2H2(g)
201
CO2(g)
214
O2(g)
205
H2O(g)
189
ΔS°sistem = ∑n ΔS°ürünler – ∑n ΔS°girenler (2 puan) ΔS°sistem = (2x189+4x214) – (2x201 + 5x205) ΔS°sistem = – 193 J/Kmol (10 puan) İşlem hatasından 3 puan kırılacaktır.
∆H°reaksiyon = – 891 kJmol –1 ∆S°sistem = – 242 JK –1mol –1
9.) Aşağıdaki soruları cevaplayınız (2x10=20 puan).
T = t+273 T = 25+273 = 298 K (1 puan) ∆S° = – 0,242 kJK –1mol –1) (2 puan) ΔG° = ΔH° – TΔS° (1 puan) ΔG° = – 891 – [298 x (–0,242)] ΔG° = – 891 – (–72) ΔG° = – 891 + 72 ΔG° = – 819 kJ/mol (4 puan) ΔG° < 0 olduğundan istemlidir. (4 puan) İşlem hatasından 3 puan kırılacaktır.
•
“Birden fazla reaksiyon denklemi taraf tarafa toplandığında yeni bir reaksiyon denklemi elde ediliyorsa, reaksiyon denklemlerinin ΔH değerlerinin cebirsel toplamı, net reaksiyon denkleminin ΔH’ına eşittir.” şeklinde ifade edilen reaksiyon ısılarının toplanabilirliği yasası hangi özel isimle bilinir? Hess yasası
•
Elementlerin standart şartlarda oluşum entalpileri kaç kabul edilir? Sıfır
6.) 2HCl → H2 + Cl2 ΔH°= +186 kJ/mol Yukarıda verilen bilgileri kullanarak HCl bileşiğinin • standart oluşum entalpisini (ΔH°f HCl) bulunuz. H2 +Cl2 → 2HCl ΔH°= –186 kJ/mol ½ H2 +1/2 Cl2 → HCl ΔH°= –93 kJ/mol ΔH°f (HCl) = – 93 kJ/mol (8 puan) İşlem hatasından 2 puan kırılacaktır. 7.) 3 g C elementi O2 ile yanınca 98,5 kJ ısı açığa çıkıyor. Buna göre aşağıdaki reaksiyon denkleminin entalpi değişimi (ΔH°) kaç kJ/moldür? (C:12) C+O2 → CO2
•
Oda sıcaklığına bırakılan buz ısı alarak eridiğinde moleküllerin iç enerjileri artar mı yoksa azalır mı? Artar Aşağıdaki reaksiyon denklemi istemli bir reaksiyon mudur yoksa istemsiz bir reaksiyon mudur? C(k) + O2 → CO2 + ısı İstemli
•
“Enerji yoktan var edilemez, vardan da yok edilemez. Ancak enerji bir türden başka bir
•
türe dönüştürülebilir.” ifadesiyle belirtilen
işareti negatif olduğuna göre geri
enerjinin korunumu kanunu termodinamiğin
reaksiyon istemli bir reaksiyon mudur
kaçıncı kanunudur?
yoksa istemsiz bir reaksiyon mudur?
I.Kanun
•
İstemsiz
Sistemden ortama enerji verildiğinde evrenin toplam enerjisi artar mı, azalır mı,
•
Standart şartlarda sıcaklık kaç °C’tır? 25 °C Standart şartlarda basınç kaç atm’dir? 1 atm
•
Bir sistemdeki toplam enerji miktarı hesaplanabilir mi yoksa hesaplanamaz mı? Hesaplanamaz
yoksa değişmez mi? Değişmez
•
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) + 92 kJ Yukarıdaki reaksiyon denkleminde ∆G0
Aşağıdaki reaksiyon denkleminde ürünlerin iç enerjileri toplamı mı yoksa girenlerin iç enerjileri toplamı mı daha fazladır? Mg(k) + ½ O2 → MgO + ısı Girenlerin iç enerjileri toplamından daha fazladır.