Τελικό διαγώνισμα Χημείας 2023

ΘΕΜΑ Δ

Δ1. Η αμμωνία (NH₃) είναι η πιο σημαντική ένωση του αζώτου. Αποτελεί πρώτη ύλη για τη βιομηχανική σύνθεση των περισσότερων αζωτούχων ενώσεων. Με βάση τη μοριακή τους δομή να συγκρίνετε την ισχύ των βάσεων NH₃, NH₂OH, CH₃NH₂ το –OH ασκεί –Ι επαγωγικό φαινόμενο, ενώ για το +Ι επαγωγικό φαινόμενο ισχύει: Η– < CH₃–.

Μονάδες 2

Δ2. Για την παρασκευή της αμμωνίας με τη μέθοδο Haber – Bosch το άζωτο το παίρνουμε από τον αέρα ενώ το υδρογόνο το παρασκευάζουμε με επίδραση υδρατμών σε μεθάνιο που είναι το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου σύμφωνα με την παρακάτω χημική εξίσωση:

CH₄(g)  +  H₂O(g)  →  CO(g)  +  3H₂(g)       ΔΗ                   (Ι)

Το H₂ που παράγεται από την επίδραση περίσσειας υδρατμών σε CH₄, διαβιβάζεται με ισομοριακή ποσότητα N₂ σε δοχείο όγκου 36 L, οπότε στη θερμοκρασία που γίνεται η αντίδραση Haber – Bosch αποκαθίσταται η ισορροπία

N₂(g)  +  3H₂(g) Ç 2NH₃(g)              (ΙΙ)

Το μίγμα ισορροπίας περιέχει N₂ και NH₃ με αναλογία 4:1 αντίστοιχα, ενώ το ποσό θερμότητας που απορροφάται κατά την πραγματοποίηση της αντίδρασης (Ι) είναι 600 kJ. Να υπολογίσετε:

α. τον όγκο του φυσικού αερίου που χρησιμοποιήθηκε σε stp αν περιέχει 84% v/v σε CH₄.

β. το βαθμό απόδοσης και της σταθεράς K_c της αντίδρασης (ΙΙ).

Δίνονται οι παρακάτω θερμοχημικές εξισώσεις:

2CO(g)  + O₂(g) → 2CO₂(g),                         ΔΗ₁ = –560 kJ

CH₄(g)  + 2O₂(g) → 2CO₂(g)  +  2H₂O(g),   ΔΗ₂ = –800 kJ

H₂(g)  + ½ O₂(g) → H₂O(g),                          ΔΗ₃ = –240 kJ

Το διαγώνισμα εδώ.