سوال ۲۶۷ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۰ با پاسخ تشریحی

گام اول: تغییر آنتالپی واکنش را از نمودار به دست می‌آوریم.
طبق تعریف کتاب، تغییر آنتالپی برابر آنتالپی فراورده‌ها منهای آنتالپی واکنش‌دهنده‌هاست (شیمی ۲، صفحهٔ ۶۶–۶۷). در نمودار، قله نسبت به واکنش‌دهنده‌ها $562\,\mathrm{kJ}$ و نسبت به فراورده‌ها $380\,\mathrm{kJ}$ بالاتر است؛ بنابراین:
$\Delta H=(562-380)\,\mathrm{kJ}=+182\,\mathrm{kJ}$
علامت مثبت با بالاتر بودن سطح انرژی فراورده‌ها سازگار است و نشان می‌دهد واکنش گرماگیر است. توجه کنید که هیچ‌یک از فاصله‌های قله به‌تنهایی تغییر آنتالپی واکنش نیست.

گام دوم: پیوندهای شکسته‌شده و تشکیل‌شده را مشخص می‌کنیم.
واکنش داده‌شده عبارت است از:
$\mathrm{A_2(g)+B_2(g)\longrightarrow 2AB(g)}$
برای انجام واکنش با ضرایب نوشته‌شده، یک مول پیوند موجود در $\mathrm{A_2}$ و یک مول پیوند موجود در $\mathrm{B_2}$ شکسته و دو مول پیوند $\mathrm{A-B}$ تشکیل می‌شود. شکستن پیوند انرژی مصرف می‌کند و تشکیل پیوند انرژی آزاد می‌کند (شیمی ۲، صفحهٔ ۶۸).

گام سوم: رابطهٔ آنتالپی پیوندها را می‌نویسیم.
طبق روش کتاب، آنتالپی واکنش از انرژی لازم برای شکستن پیوندها منهای مقدار انرژی آزادشده از تشکیل پیوندها به دست می‌آید (شیمی ۲، صفحهٔ ۶۸–۶۹):
$\Delta H=\sum nD\,(\text{پیوندهای شکسته‌شده})-\sum nD\,(\text{پیوندهای تشکیل‌شده})$
اگر آنتالپی پیوند $\mathrm{A-B}$ را $D$ بنامیم، داریم:
$182\,\mathrm{kJ}=(1\,\mathrm{mol})(940\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}})+(1\,\mathrm{mol})(492\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}})-(2\,\mathrm{mol})D$
پس:
$(2\,\mathrm{mol})D=(1432-182)\,\mathrm{kJ}=1250\,\mathrm{kJ}$
$D=\dfrac{1250\,\mathrm{kJ}}{2\,\mathrm{mol}}=625\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}$
بنابراین آنتالپی پیوند میان اتم‌های $\mathrm{A}$ و $\mathrm{B}$ برابر $625\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}$ است.

پاسخ: گزینهٔ ۱