العلاقة بين عدد المولات وسرعة استهلاك المتفاعلات وإنتاج النواتج

انظر إلى التفاعل التالي:

تعني المعادلة أنّ:

إنتاج (2) مول من NH₃ يتطلب استهلاك (1) مول من N₂ ، واستهلاك (3) مول من H₂ .

فلو أردنا مثلاً أن نجد العلاقة بين معدل سرعة استهلاك N₂ ومعدل سرعة إنتاج NH₃ نقول:

معدل سرعة إنتاج NH₃ = ضعف معدل سرعة استهلاك N₂

أو

معدل سرعة إنتاج NH₃ = 2 × معدل سرعة استهلاك N₂

أو

معدل سرعة إنتاج NH₃ = معدل سرعة استهلاك N₂

أو

وهذا يعني أنه لإيجاد العلاقة بين معدل سرعة استهلاك أو إنتاج مادة مع معدل سرعة استهلاك أو إنتاج مادة أخرى نضرب معدل الاستهلاك أو الإنتاج في مقلوب المعامل من المعادلة الكيميائية الموزونة.

سؤال 1 :

من خلال المعادلة الكيميائية السابقة اكتب العلاقة بين سرعة استهلاك H₂ ومعدل سرعة تكوّن NH₃ .

سؤال 2 :

جد العلاقة بين معدل سرعة استهلاك O₂ ، ومعدل سرعة إنتاج N₂O₅ في المعادلة الموزونة التالية بدلالة التغير في التركيز في وحدة الزمن:

2N₂  +  5O₂  →  2N₂O₅

سؤال 3 :

في التفاعل الآتي:C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O  ، إذا كان معدل سرعة اختفاء O₂ = 0,45 مول/لتر.ث، فاحسب معدل ظهور CO₂ .

سؤال 4 :

يتفاعل الهيدروجين مع اليود لتكوين يوديد الهيدروجين HI وفق المعادلة التالية:

  H₂  +  I₂  → 2HI

ولدى دراسة تغير تركيز H₂ مع الزمن أمكن الحصول على البيانات التالية:

احسب معدل سرعة:

1. استهلاك H₂ في الفترة الزمنية من (2 - 8) ثانية.
2. إنتاج HI خلال الفترة الزمنية نفسها.
3. استهلاك I₂ في الفترة الزمنية من (صفر - 2) ثانية.

سؤال 5 :

في التفاعل الغازي 2A  → B  +  3C ، وجد أن تركيز A خلال (10) ثانية قد تغير من (1,6) مول/لتر إلى (0,4) مول/لتر . احسب معدل سرعة:

1. تكوّن B خلال الفترة الزمنية ذاتها.
2. إنتاج C خلال الفترة الزمنية ذاتها.

سؤال 6 :

يتفكك المركب الافتراضي A₂B₃ بالحرارة وفقاً للمعادلة الآتية:  A₂B₃  →  2A  +  3B 

أجب عن الأسئلة الآتية:

1. إذا تغير تركيز A₂B₃ من (0,8) مول/لتر إلى (0,2) مول/لتر خلال (3) دقائق.

احسب معدل سرعة استهلاك A₂B₃ بوحدة مول/لتر.دقيقة

2. إذا كان معدل سرعة إنتاج A يساوي (0,4) مول/لتر.دقيقة، فما معدل سرعة إنتاج B خلال الفترة الزمنية نفسها؟

سؤال 7 :

يتفاعل غاز الأمونيا والأكسجين حسب المعادلة التالية:

4NH₃  +  3O₂  →  2N₂  +  6H₂O      

فإذا كان معدل سرعة إنتاج غاز النتروجين عند زمن معين يساوي 1,2 مول/لتر . ثانية ، فما معدل سرعة:

1. إنتاج بخار الماء H₂O ؟
2. استهلاك غاز الأكسجينO₂  ؟
3. اختفاء غاز الأمونيا NH₃ ؟

سؤال 8 :

في التفاعل التالي:

2N₂O₅  →  4NO₂  +  O₂

إذا كان معدل سرعة إنتاج O₂ = 0,40 مول/لتر . ث ، فما معدل سرعة:

1. استهلاك N₂O₅ ؟
2. تكوّن  NO₂؟

سؤال 9 :

إذا تغير تركيز NO₂ في التفاعل:

N₂O₄  →  2NO₂   

من 0,24 مول/لتر إلى 0,48 مول/لتر خلال دقيقتين، فما معدل سرعة:

1. إنتاج NO₂ بوحدة مول/لتر . دقيقة؟
2. تكوّن NO₂ بوحدة مول/لتر . ثانية؟
3. استهلاك N₂O₄ في الفترة الزمنية ذاتها بوحدة (مول/لتر.دقيقة)؟

سؤال 10 :

ادرس التفاعل الآتي ثم أجب عن السؤال الذي يليه:

A  +  2B  →  3Z

بعد مرور (10) ث من بداية التفاعل تغيّر [B] من 0,8 مول/لتر إلى 0,6 مول/لتر، احسب [Z] بعد مرور (10) ث من بداية التفاعل.

سؤال 11 :

يتفاعل A و B حسب المعادلة التالية:   aA  +  bB  → C  ( a و b عدد مولات المتفاعلات )

فإذا وضع (1) مول من المادة A مع (2) مول من المادة B في وعاء حجمه (2) لتر، وبعد مرور (10) دقائق تبين أن في الوعاء (0,5) مول من المادة A و (0,5) مول من المادة B .

1. احسب معدل سرعة استهلاك A .
2. احسب معدل سرعة استهلاك B .
3. ما قيمة كلّ من a و b في المعادلة الكيميائية؟

سؤال 12 : أسئلة موضوعية وزارية

1. في التفاعل الآتي : 2NO₂ + F₂ → 2NO₂F ، إذا كان معدل سرعة إنتاج NO₂F = 0,10 مول/لتر. ث فإن معدل سرعة استهلاك F₂ (مول/لتر . ث) يساوي:

أ) (0,03)                ب) (0,05)               ج) (0,10)                 د) (0,20)

2. في التفاعل الآتي: 2NO₂ + F₂ → 2NO₂F إذا كان معدل سرعة استهلاك F₂ = 0,2 مول/لتر . ث ، فإن معدل سرعة إنتاج NO₂F (مول/لتر . ث) يساوي:

أ) 0,1                     ب) 0,2                     ج) 0,4                     د) 0,6

3. في التفاعل الآتي:  طاقة +C₃H₈  +  5O₂  →  3CO₂  +  4H₂O ، إذا كان معدل سرعة استهلاك (O₂) = 0,010 مول/لتر . ث ، فإن معدل سرعة تكوّن H₂O ( بالمول/لتر . ث ) يساوي:

أ) 1,25 × 10^-3        ب) 8 × 10^-3            ج) 1,25 × 10^-2       د) 8 × 10^-2                   

4. في التفاعل الآتي: CH₄  +  2O₂  →  CO₂  +  2H₂O ، إذا كان معدل سرعة استهلاك CH₄ = (0,12) مول/لتر . ث ، فإن معدل سرعة تكوّن H₂O ( المول/لتر . ث ) يساوي:

أ) 0,06                      ب) 0,12                  ج) 0,14                   د) 0,24                   

5. في التفاعل الآتي:  C₂H₄  +  3O₂  →  2CO₂  +  2H₂O ، إذا كان معدل سرعة اختفاء O₂ = 0,45 مول/لتر . ث ، فإن معدل ظهور CO₂ يساوي:

أ) 0,15                      ب) 0,30                  ج) 0,45                   د) 0,60                   

6. في التفاعل+ 2Cl^-   ClO₃^- → 3ClO^-  سرعة إنتاج ClO₃^- (0,06) مول/لتر.ث فتكون سرعة استهلاك ClO^- تساوي (مول/لتر.ث):

     أ) 0,02                      ب) 0,06                  ج) 0,12                    د) 0,18 

7. لديك التفاعل الافتراضي الآتي:  2A₂  +  B₂  →  2A₂B ، إذا كان معدل سرعة استهلاك B₂ (0,04) مول/لتر . ث، فإن معدل سرعة إنتاج A₂B تساوي:

     أ) 0,02                      ب) 0,04                  ج) 0,08                   د) 0,16            

8. في التفاعل:  B  +  3C  →  2E  ، تكون سرعة استهلاك C تساوي:

أ) ثلث سرعة استهلاك B                  ب) ثلاثة أضعاف سرعة استهلاك B                

ج) ضعف سرعة إنتاج E                   د) ثلثي سرعة إنتاج E

9. في التفاعل الآتي:  2N₂O₅  →  4NO₂  + O₂ ، نجد أن معدل:

أ) سرعة تكوّن NO₂ = نصف سرعة استهلاك N₂O₅   

ب) سرعة تكوّن NO₂ = سرعة استهلاك N₂O₅

ج) سرعة تكوّن O₂ = ضعف سرعة استهلاك N₂O₅

د) سرعة تكوّن O₂ = نصف سرعة استهلاك N₂O₅