سوال 104دفترچۀریاضی(سوال 29 شیمی)،اردیبهشت1403

واکنش گازی: 4X+Y⇌2M+2Z , K=25 ، با تزریق مول‌های برابر از واکنش دهنده‌ها، به یک ظرف دربسته انجام می‌شود، اگر 0.02 مول گاز X، با 0.08 مول گاز Y، در تعادل باشد، حجم ظرف واکنش، برابر چند میلی‌لیتر است؟

1) 250

2) 125

3) 1250

4) 2500

پاسخ:

با توجه به اینکه تعداد مول‌های اولیۀ واکنش دهنده‌ها با هم برابر است، مقدار اولیه هر دو را برابر با a در نظر می‌گیریم، از طرفی نرخ مصرف واکنش دهنده‌ها و تولید فراورده‌‌ها، متناسب با ضریب استوکیومتری آنهاست، در نتیجه خواهیم داشت:

پس تعداد مول‌های تعادلی مادۀ X، برابر است با: a-4x، که صورت تست آن را برابر با 0.02 مول داده است؛ از طرفی تعداد مول‌های تعادلی مادۀ Y، برابر است با: a-x، که صورت تست آن را برابر با 0.08 مول داده است، پس می‌توان نوشت:

a-4x=0.02

a-x=0.08

پس a (تعداد مول‌های اولیۀ X و Y) برابر است با 0.1 مول و x=0.02 خواهد بود، حال با داشتن x، مول‌های تعادلی M و Z را به دست می‌آوریم، که هر دو برابر خواهند بود با:

2x :

2(0.02)=0.04

حال که تعداد مول‌های تعادلی هر چهار ماده را داریم، با استفاده از ثابت تعادلی، حجم خواسته شده (V) را به دست می‌آوریم، زیرا ثابت تعادل برابر است با نسبت غلظت مولار فراورده‌ها به توان ضریب استوکیومتری آنها، تقسیم بر غلظت مولار واکنش دهنده‌ها به توان ضریب استوکیومتری آنها:

بنابراین پاسخ گزینۀ 2 هست.

پیش نیاز لازم برای پاسخ به این تست:

• احاطه بر استوکیومتری تعادلی
• آشنایی با ثابت تعادل و غلظت مولار

تحلیل سوال:

• استوکیومتری واکنش‌های تعادلی علیرغم اینکه تمرینی از آنها در کتاب درسی موجود نیست ولی از تست‌های دائمی کنکور هست.

بخش زیبای تست:

• خواستن حجم موردنظر در چنین تیپ سوالی، از نوآوری و زیبایی‌های این تست بود.

بخش دوست نداشتنی تست:

• نداشت، تست استانداردی بود.

برای دستیابی به نمره 20 امتحان نهایی و درصد بالای کنکور، به اندازۀ یک کلیک فاصله داری.