سوال ۹۱ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۵ با پاسخ تشریحی

نکتهٔ مهم: عبارت «تغییر شمار مول‌های فراورده» در این سؤال ابهام دارد. برای سازگاری با کلید داده‌شده، باید آن را «مقدار افزایش مول‌های فراورده در بازه‌های زمانی مساوی» تفسیر کنیم، نه «شمار کل مول‌های فراورده».

۱. سرعت مصرف واکنش‌دهنده، مقدار مصرف آن در واحد زمان است و به‌صورت $\bar{R}_X=-\frac{\Delta n_X}{\Delta t}$ بیان می‌شود. علامت منفی باعث می‌شود سرعت مصرف، با وجود کاهش مقدار واکنش‌دهنده، مثبت گزارش شود (شیمی ۲، صفحات ۸۹–۹۰).

۲. در روند معمول مطرح‌شده در مثال‌های کتاب، با پیشرفت واکنش سرعت مصرف واکنش‌دهنده کمتر می‌شود؛ بنابراین در بازه‌های زمانی مساوی، مقدار کمتری از آن مصرف می‌شود. جدول واکنش کلسیم کربنات با هیدروکلریک اسید نیز کاهش تدریجی آهنگ تولید فراورده را نشان می‌دهد (شیمی ۲، صفحات ۸۷–۸۸).

۳. مطابق معادلهٔ $\mathrm{X\rightarrow 2D}$، رابطهٔ مقدار مصرف و تولید در هر بازه چنین است: $\Delta n_D=2(-\Delta n_X)$. همچنین $\bar{R}_D=2\bar{R}_X$؛ زیرا سرعت تولید یا مصرف مواد با ضرایب استوکیومتری آن‌ها متناسب است (شیمی ۲، صفحات ۹۲–۹۳). پس وقتی مقدار مصرف واکنش‌دهنده در بازه‌های مساوی کمتر شود، مقدار افزایش مول‌های فراورده در همان بازه‌ها نیز کمتر می‌شود.

بنابراین، با تفسیر موردنظر کلید، هر دو روند کاهشی‌اند. توجه کن که شمار کل مول‌های فراورده در جریان واکنش افزایش می‌یابد؛ اگر سؤال همین کمیت را می‌خواست، گزینهٔ ۲ درست بود. همچنین کاهش سرعت، از معادلهٔ شیمیایی به‌تنهایی نتیجه نمی‌شود و در اینجا روند معمول مثال‌های کتاب مبناست.

پاسخ: گزینهٔ ۴