سوال 105 دفترچه (سوال 30 شیمی)رشته تجربی، تیر1403

اگر گازهای O₂​ و NO در دو ظرف یک‌ لیتری مطابق شکل و با بازشدن شیر با یکدیگر مخلوط شوند و واکنش تعادلی:
O₃(g)+NO(g)⇌O₂(g)+NO₂(g) ، K=9 انجام گیرد، پس از برقراری تعادل، غلظت مولی گاز اکسیژن کدام است و در مجموع چند مول گاز در ظرف وجود دارد؟ (هر ذره، معادل 0.1 مول ماده است.)

1) 0.75 ، 2

2) 0.375 ، 2

3) 0.375 ، 1

4) 0.75 ، 1

پاسخ: از آنجایی که هر ذره، معادل 0.1 مول ماده است، پس 1 مول O₃ و 1 مول NO در ابتدای کار داریم و هر کدام در یک ظرف 1 لیتری هستند، در نتیجه با باز شدن شیر، و شروع واکنش، مجموعا 2 لیتر حجم خواهیم داشت، پس به سراغ حل استوکیومتری واکنش تعادلی برویم:

با توجه به واکنش ثابت تعادل برابر است با:

از طرفی، سوال مقدار K=9 داده است، پس:

حال با به دست آمدن x=0.75، پس تعداد مول تعادلی:

• O₃=0.25
• NO=0.25
• O₂=0.75
• NO₂=0.75

خواهد بود، و از آنجایی که حجم کلا 2 لیتر می‌باشد، پس غلظتِ مولار تعادلی گاز اکسیژن (که نسبت تعداد مول گاز اکسیژن تقسیم بر حجم ظرف است) برابر با:

0.75÷2=0.375

خواهد بود.

و مجموع تعداد مول مواد در ظرف برابر با:

0.25+0.25+0.75+0.75=2

خواهد بود.

بنابراین جواب گزینۀ 2 خواهد بود.

پیش نیازهای لازم برای پاسخ به این تست:

• احاطه بر استوکیومتری تعادلی
• آشنایی با غلظت مولار

تحلیل سوال:

• سری سوال‌های استوکیومتری در واکنش‌های تعادلی به طور معمول در کنکور حضور دارند که این تست از لحاظ مفهومی، در حد متوسط این دسته سوال‌ها بود.

بخش زیبای تست:

• تغییر غیرمحسوس حجم، از 1 لیتر به 2 لیتر از زیبایی‌های این تست بود.

بخش دوست نداشتنی تست:

• ندارد؛ تست استانداردی بود.