نمونه سوال فصل ۲ شیمی یازدهم با جواب

در بررسی سه نمونهٔ غذایی، به‌ترتیب «سنگ‌ریزه»، «باقی‌ماندهٔ آفت‌کش» و «جاندار ذره‌بینیِ عامل فساد» شناسایی شده است. منشأ خطر در این سه نمونه، به‌ترتیب کدام است؟

فردی انرژی لازم برای فعالیت‌های روزانهٔ خود را دریافت می‌کند، اما وعده‌های غذایی او تنوع مناسبی ندارند. کدام نتیجه‌گیری دربارهٔ وضعیت تغذیهٔ او درست است؟

در یک جامعهٔ فرضی با جمعیت $1000$ نفر، سرانهٔ سالانهٔ مصرف نان، شکر، شیر و ماهی ابتدا برابر مقادیر ایران در جدول کتاب است. اگر سرانهٔ هر چهار خوراکی به مقدار جهانی همان خوراکی برسد، مجموع مصرف سالانهٔ این چهار ماده چه تغییری می‌کند؟ سرانه‌های ایران و جهان، به‌ترتیب برای نان $115$ و $25$، شکر $30$ و $5$، شیر $90$ و $300$ و ماهی $9$ و $19$ کیلوگرم است.

برای بررسی اثر مستقل دما بر زمان ماندگاری یک خوراکی، نمونه‌هایی هم‌جرم و یکسان از یک محموله تهیه شده‌اند. کدام طرح آزمایش مناسب‌تر است؟

در یک یخچال صحرایی، در دو بازهٔ زمانی پیاپی به‌ترتیب $0.75\,\mathrm{mol}$ و $1.25\,\mathrm{mol}$ آب تبخیر می‌شود. اگر گرمای لازم برای تبخیر هر مول آب $44.1\,\mathrm{kJ}$ باشد، مجموع گرمای جذب‌شده در این دو بازه چقدر است؟

یک مرکز توزیع غذا از یخچال صحرایی و بسته‌بندی با تخلیهٔ هوا استفاده می‌کند و هم‌زمان ترکیب وعده‌های غذایی را نیز بررسی می‌کند. کدام دو برداشت زیر درست‌اند؟
الف) جذب گرما هنگام تبخیر آب می‌تواند به فراهم شدن شرایط دمایی مناسب‌تر برای نگهداری غذا کمک کند.
ب) تخلیهٔ هوای بسته، به‌تنهایی برای اطمینان از نبود هر سه منشأ بیماری غذازاد کافی است.
پ) اگر انرژی وعده‌ها کافی باشد، کمبود نوع خاصی از ذره‌های مورد نیاز بدن دیگر اهمیت تغذیه‌ای ندارد.
ت) بررسی اثر دما بر آهنگ فساد و بررسی گرمای جذب‌شده هنگام تبخیر آب، به‌ترتیب با سینتیک شیمیایی و گرماشیمی ارتباط دارند.

با استفاده از زمان‌های ماندگاری ذکرشده برای گندم در کتاب، اگر محیط نگهداری از سرد و خشک به گرم و خشک تغییر کند، زمان ماندگاری نسبت به مقدار نخست چند درصد کاهش می‌یابد؟

در دو آزمایش جداگانه، از سوختن کامل $1\,\mathrm{g}$ مغز گردو و $2\,\mathrm{g}$ ماکارونی برای گرم‌کردن دو نمونهٔ آب با جرم و دمای آغازین یکسان استفاده می‌شود. افزایش دمای آب در دو آزمایش برابر است. اگر تمام انرژی آزادشده فقط به آب منتقل شود، کدام نتیجه درست است؟

گرد آهنِ انباشته در یک کپسول چینی با قرارگرفتن در معرض شعله سرخ می‌شود، ولی با پاشیدن همان گرد روی شعله، می‌سوزد. همچنین قند آغشته به خاک باغچه سریع‌تر از قند معمولی می‌سوزد. عامل اصلی توضیح‌دهندهٔ این دو مشاهده، به‌ترتیب کدام است؟

دو نمونه از یک گاز را در نظر بگیرید. نمونهٔ نخست دارای $3N$ مولکول و نمونهٔ دوم دارای $N$ مولکول است. میانگین انرژی جنبشی مولکول‌های نمونهٔ دوم، دو برابر نمونهٔ نخست است. با در نظر گرفتن تعریف انرژی گرمایی در کتاب، کدام مقایسه درست است؟

به دو نمونهٔ آب و روغن زیتون، گرمای یکسانی داده می‌شود. اگر افزایش دمای روغن دو برابر افزایش دمای آب باشد، نسبت جرم روغن به جرم آب کدام است؟ گرمای ویژهٔ هر ماده را ثابت و اتلاف گرما را ناچیز در نظر بگیرید و از داده‌های کتاب استفاده کنید: افزایش دمای $200\,\mathrm{g}$ آب و همین جرم روغن زیتون به‌اندازهٔ $50\,{}^\circ\mathrm{C}$، به‌ترتیب به $41800\,\mathrm{J}$ و $19700\,\mathrm{J}$ گرما نیاز دارد.

کدام ارتباط میان خوراکی، مادهٔ مغذی و نقش آن، با مطالب کتاب سازگار نیست؟

آنتالپی سوختن متان، برابر $-890\,\mathrm{kJ.mol^{-1}}$ است. اگر گرمای حاصل از سوختن کامل ۰/۲۷ گرم اتان، دمای ۷۸۰ گرم فلز آلومینیم را $20^\circ\mathrm{C}$ افزایش دهد، از سوختن یک مول پروپان، چند کیلوژول گرما آزاد می‌شود؟ ($\mathrm{H=1,\ C=12 : g.mol^{-1}}$ ، $\mathrm{C_{Al}=0/9\ J.g^{-1}.^\circ C^{-1}}$)

اگر درصد خلوص نوعی چربی و زغال‌سنگ، به ترتیب، برابر ۸۰ و ۵۰ در نظر گرفته شود، جرم زغال‌سنگ، چند برابر جرم چربی باشد تا گرمای تولیدشده از سوختن چربی، دو برابر گرمای تولیدشده از سوختن زغال‌سنگ شود؟ (ارزش سوختی چربی و زغال‌سنگ، به ترتیب برابر ۳۹ و ۳۰ کیلوژول بر گرم است و ناخالصی‌ها، گرما آزاد نمی‌کنند.)

اگر با صرف ۱۸/۲ کیلوژول گرما، دمای یک کیلوگرم آلومینیم از $15^\circ\mathrm{C}$ به $35^\circ\mathrm{C}$ افزایش یابد، گرمای ویژهٔ این فلز برابر چند $\mathrm{J.g^{-1}.^\circ C^{-1}}$ است؟

با توجه به واکنش گرماشیمیایی: $\mathrm{2CH_4(g)\rightarrow C_2H_6(g)+H_2(g)\ ,\ \Delta H=+65\ kJ}$، میانگین آنتالپی پیوند $\mathrm{C-H}$ برابر چند کیلوژول بر مول است؟ (آنتالپی پیوندهای $\mathrm{H-H}$ و $\mathrm{C-C}$ به‌ترتیب برابر ۴۳۵ و ۳۴۸ کیلوژول بر مول درنظر گرفته شود.)

کدام مورد درست است؟

با توجه به واکنش‌های داده‌شده، آنتالپی واکنش: $\mathrm{2NH_3(g)+3N_2O(g)\rightarrow 4N_2(g)+3H_2O(l)}$، برابر چند کیلوژول است؟
$\mathrm{4NH_3(g)+3O_2(g)\rightarrow 2N_2(g)+6H_2O(l)}$ , $\Delta H=-1530\,\mathrm{kJ}$
$\mathrm{N_2O(g)+H_2(g)\rightarrow N_2(g)+H_2O(l)}$ , $\Delta H=-376\,\mathrm{kJ}$
$\mathrm{2H_2(g)+O_2(g)\rightarrow 2H_2O(l)}$ , $\Delta H=-572\,\mathrm{kJ}$

کدام مطلب درباره بنزآلدهید و ۲-هپتانون، نادرست است؟

در یک ظرف دربستهٔ ۱/۲۵ لیتری، ۰/۲ مول گاز متان و ۰/۴ مول گاز هیدروژن سولفید واکنش می‌دهند. اگر پس از ۳۰ ثانیه، ۵۰ درصد حجمی گاز درون ظرف هیدروژن باشد، سرعت واکنش، چند مول بر لیتر بر دقیقه بوده است؟
$\mathrm{CH_4(g)+H_2S(g)\rightarrow CS_2(g)+H_2(g)}$
(معادلهٔ واکنش موازنه شود.)

کدام دو ترکیب، ایزومر یکدیگرند و نقطهٔ جوش کدام ترکیب، بالاتر از ترکیب‌های دیگر است؟

شکل: چهار ساختار خطی (اسکلتی) با برچسب‌های الف، ب، پ و ت: «الف»: زنجیر چهارکربنه که در انتها گروه کربوکسیل دارد (کربن با پیوند دوگانه به O و گروه OH) ـ بوتانوئیک اسید. «ب»: استر؛ زنجیر دوکربنه متصل به کربن کربونیل (O دوپیوندی در پایین) که از طریق اتم O به یک گروه متیل متصل است ـ متیل پروپانوات. «پ»: کتون؛ کربن کربونیل در وسط زنجیر با O دوپیوندی (پایین) و یک متیل در یک سمت و اتیل در سمت دیگر ـ بوتانون. «ت»: آلدهید؛ زنجیر چهارکربنه که در انتها گروه CHO دارد (O دوپیوندی در بالا و H در پایین) ـ بوتانال.

چند مورد از مطالب زیر درست است؟

• انجام یک فرایند در یک سامانه، می‌تواند سبب تغییر دمای آن سامانه شود.
• ظرفیت گرمایی جرم معیّنی از آب، بیشتر از ظرفیت گرمایی همان مقدار روغن زیتون است.
• انرژی گرمایی یک نمونه ماده، کمیّتی است که هم به دما و هم به مقدار آن نمونه وابسته است.
• گرمای یک نمونه ماده از ویژگی‌های آن است و دادوستد آن، موجب تغییر دمای آن نمونه می‌شود.

کدام مورد درست است؟

با توجه به واکنش داده‌شده، تغییر کدام عامل، سبب کاهش سرعت واکنش (با یکای مول بر لیتر بر ثانیه) می‌شود؟
$\mathrm{Zn(s)+2HCl(aq)\rightarrow ZnCl_2(aq)+H_2(g)}$
الف: اضافه کردن آب به مخلوط واکنش
ب: افزایش مقدار روی
پ: افزایش غلظت محلول هیدروکلریک اسید
ت: استفاده از تکه‌ای روی به‌جای گرد آن

با توجه به واکنش: $\mathrm{X\rightarrow 2D}$، با گذشت زمان، به‌ترتیب روند «تغییر سرعت مصرف واکنش‌دهنده» و «تغییر شمار مول‌های فراورده» چگونه است؟

چند مورد از موارد زیر درست است؟

• سرعت واکنش، یک مفهوم کاربردی برای درک میزان پیشرفت واکنش در واحد زمان است.
• سرعت متوسط تشکیل فراورده‌ای با ضریب استوکیومتری برابر ۱، با سرعت واکنش برابر است.
• شیب نمودار «مول ـ زمان» برای هریک از شرکت‌کننده‌ها در واکنش، متناسب با ضریب استوکیومتری آن است.
• سرعت واکنش، از تقسیم سرعت متوسط مصرف یا تولید هریک از مواد شرکت‌کننده در واکنش بر ضریب استوکیومتری آنها به‌دست می‌آید.

اگر دو واکنش داده‌شده، مراحل انجام یک واکنش کلی باشد، $\Delta\mathrm{H}$ واکنش کلی مربوط (بدون تغییر در ضرایب استوکیومتری معادلهٔ آن‌ها)، برابر چند کیلوژول است؟ (آنتالپی پیوندهای $\mathrm{H-H}$ و $\mathrm{O=O}$ و میانگین آنتالپی پیوندهای $\mathrm{O-H}$ ، $\mathrm{C=O}$ و $\mathrm{C-H}$ به‌ترتیب برابر ۴۳۵، ۴۹۴، ۴۶۳، ۷۹۰ و ۴۱۴ کیلوژول بر مول در نظر گرفته شود.)
$\mathrm{I)\ 2H_2(g)+O_2(g)\rightarrow 2H_2O(g)}$
$\mathrm{II)\ CO_2(g)+2H_2O(g)\rightarrow CH_4(g)+2O_2(g)}$

گرمای آزادشده از چگالش ۳ مول کربن‌دی‌اکسید با گرمای حاصل از واکنش چند گرم اتین با مقدار کافی گاز هیدروژن، برابر است؟ (میانگین آنتالپی پیوند $\mathrm{C\equiv C}$، $\mathrm{C-C}$ و $\mathrm{C-H}$، به‌ترتیب برابر ۸۴۰، ۳۵۰ و ۴۱۵ و آنتالپی پیوند $\mathrm{H-H}$، برابر ۴۳۵ کیلوژول بر مول در نظر گرفته شود، $\mathrm{H=1,\ C=12: g.mol^{-1}}$)
$\mathrm{C_2H_2(g)+2H_2(g)\to C_2H_6(g)}$
$\mathrm{CO_2(g)\to CO_2(s)+25\,kJ}$

در واکنش گازی: $\mathrm{CO+2H_2\rightarrow CH_3OH}$، که با تزریق واکنش‌دهنده‌ها در یک ظرف دربسته آغاز می‌شود، در مدت ۲۰ ثانیه، 0/08 از مجموع شمار مول‌های گازی درون ظرف کاسته می‌شود. اگر سرعت واکنش، برابر $0/024\,\mathrm{mol.L^{-1}.min^{-1}}$ باشد، به‌ترتیب (از راست به چپ)، حجم ظرف چند لیتر و مقدار $\mathrm{CO}$ مصرفی در طول این مدت، برابر چند گرم بوده است؟ (واکنش، یک‌طرفه در نظر گرفته شود، $\mathrm{C=12,\ O=16:\ g.mol^{-1}}$)

بر پایهٔ واکنش‌های گرماشیمیایی زیر:
$\mathrm{C(s)+O_2(g)\rightarrow CO_2(g)}$ ، $\Delta H=-394\,\mathrm{kJ}$
$\mathrm{C_3H_8(g)+5O_2(g)\rightarrow 3CO_2(g)+4H_2O(g)}$ ، $\Delta H=-2056\,\mathrm{kJ}$
$\mathrm{H_2O(g)\rightarrow H_2(g)+\frac{1}{2}O_2(g)}$ ، $\Delta H=+245\,\mathrm{kJ}$
$\Delta H$ واکنش: $\mathrm{3C(s)+4H_2(g)\rightarrow C_3H_8(g)}$ برابر چند کیلوژول است؟

در موارد زیر، به‌ترتیب از چه راهکاری برای افزایش سرعت انجام واکنش استفاده شده است؟
«افزودن $\mathrm{I^-(aq)}$ به محلول هیدروژن‌پراکسید برای تجزیهٔ آن، سوزاندن الیاف آهن در محفظهٔ اکسیژن، سوزاندن گرد آهن از طریق پاشیدن آن بر روی شعله»

با توجه به واکنش‌های داده‌شده، اگر $x$ گرم کربن و $y$ گرم گاز هیدروژن در دو ظرف جداگانه، با مقدار برابر از گاز اکسیژن، واکنش کامل دهند و در مجموع ۱۹۳/۲ کیلوژول گرما آزاد شود، $x+y$ کدام است و در هر واکنش، چند مول اکسیژن مصرف شده است؟ ($\mathrm{H=1,\ C=12\ :g.mol^{-1}}$)
I) $\mathrm{C(s)+O_2(g)\rightarrow CO_2(g)}$ ، $\Delta H=-394\,\mathrm{kJ}$
II) $\mathrm{H_2(g)+\frac{1}{2}O_2(g)\rightarrow H_2O(l)}$ ، $\Delta H=-286\,\mathrm{kJ}$

کدام مورد دربارۀ ساختار مولکول داده‌شده، نادرست است؟ ($\mathrm{H=1,\ O=16:g.mol^{-1}}$)

شکل: ساختار خط‌پیوندی یک مولکول آلی: یک حلقۀ پنج‌ضلعی فوران (حلقه‌ای با یک اتم اکسیژن $\mathrm{O}$ در پایین و دو پیوند دوگانه) که به یک حلقۀ بنزن متصل است. روی حلقۀ بنزن، در موقعیت مجاور (اورتو) نسبت به محل اتصال فوران، گروه $\mathrm{COCH_3}$ قرار دارد.

تفاوت گرمای سوختن کامل $0/5$ مول گاز بوتان با گرمای سوختن کامل $0/5$ مول گاز اتان، در شرایط یکسان، برابر چند کیلوژول است؟ (آنتالپی پیوندهای $\mathrm{C-H}$، $\mathrm{C-C}$، $\mathrm{O=O}$، $\mathrm{C=O}$ و $\mathrm{O-H}$، با یکای کیلوژول بر مول، به‌ترتیب برابر ۴۱۴، ۳۴۸، ۴۹۵، ۸۰۰ و ۴۶۳ در نظر گرفته شود.)

درباره نمودار «غلظت ـ زمان» واکنش: $\mathrm{A(g)+2D(g)\rightleftharpoons 2X(g)+Y(g)}$ که با مول‌های برابر از $\mathrm{A}$ و $\mathrm{D}$ آغاز می‌شود، کدام مطلب درست است؟

سرعت واکنش گازی $\mathrm{A+X\rightarrow D}$، به ازای هر ۱۰ درجهٔ سلسیوس افزایش دما، به‌تقریب دو برابر می‌شود. اگر سرعت مصرف $\mathrm{A}$ در دمای ۲۵ درجهٔ سلسیوس، برابر $0/4\,\mathrm{mol.L^{-1}.s^{-1}}$ باشد، به ازای چند درجهٔ سلسیوس افزایش دما، سرعت واکنش به $3/2\,\mathrm{mol.L^{-1}.s^{-1}}$ می‌رسد؟

چند مورد از مطالب زیر، درست است؟

• در واکنش‌های گرماده، انرژی از محیط به سامانه جریان می‌یابد.
• گرمای مبادله شده بین دو ماده، از رابطهٔ $Q = mc\Delta\theta$ به‌دست می‌آید.
• در فرایند گوارش و سوخت و ساز شیر در بدن، با وجود ثابت بودن دما، $Q < 0$ است.
• در فرایند گرماده، فراورده‌ها در سطح انرژی بالاتری نسبت به واکنش‌دهنده‌ها قرار می‌گیرند.

یک وعدهٔ غذایی شامل ۱۰۰ گرم تخم‌مرغ، ۱۴۶ گرم نان و ۵۰ گرم سیب‌زمینی، به‌تقریب می‌تواند انرژی لازم برای تپش قلب شخصی با متوسط ضربان ۷۵ بار در دقیقه را برای چند روز فراهم کند؟ (انرژی لازم برای هر تپش را ۱ J در نظر بگیرید. $1\,\mathrm{cal} = 4/2\,\mathrm{J}$)

جدول زیر، به آزمایش انحلال قرص جوشان در آب و در دماهای داده شده مربوط است. چند مورد از مطالب زیر درست است؟

• سرعت واکنش در آزمایش ۳، از آزمایش ۱ بیشتر است.
• سرعت واکنش در آزمایش ۲، نصف سرعت واکنش در آزمایش ۱ است.
• آزمایش ۴، در قیاس با ۳ آزمایش دیگر، بیشترین سرعت واکنش را دارد.
• با کامل شدن واکنش‌ها، حجم گاز جمع‌آوری شده در آزمایش ۲، نسبت به ۳ آزمایش دیگر، کمتر است.

با توجه به واکنش‌های زیر، $\Delta H$ واکنش: $2\mathrm{CH_4(g)} \rightarrow \mathrm{C_2H_6(g)} + \mathrm{H_2(g)}$، چند کیلوژول است؟
$2\mathrm{C_2H_6(g)} + 7\mathrm{O_2(g)} \rightarrow 4\mathrm{CO_2(g)} + 6\mathrm{H_2O(l)}$ , $\Delta H = -3120\,\mathrm{kJ}$
$\mathrm{CH_4(g)} + 2\mathrm{O_2(g)} \rightarrow \mathrm{CO_2(g)} + 2\mathrm{H_2O(l)}$ , $\Delta H = -890\,\mathrm{kJ}$
$2\mathrm{H_2(g)} + \mathrm{O_2(g)} \rightarrow 2\mathrm{H_2O(l)}$ , $\Delta H = -572\,\mathrm{kJ}$

با توجه به واکنش: $\mathrm{SO_3(g)} + \mathrm{H_2O(l)} \rightarrow \mathrm{H_2SO_4(aq)}$ , $\Delta H = -228\,\mathrm{kJ}$، در یک مخزن دارای ۱۰/۱۸ کیلوگرم آب، ۱۰ مول گاز $\mathrm{SO_3}$ با سرعت یکنواخت در مدت پنج دقیقه حل شده است. میانگین افزایش دمای مخزن در هر دقیقه، به‌تقریب چند $^\circ\mathrm{C}$ است؟ (فرض شود گرمای واکنش، تنها صرف گرم شدن آب شده است، $c_{\text{آب}} = 4/2\,\mathrm{J.g^{-1}.K^{-1}}$)

$\Delta H$ واکنش پلیمر شدن کامل یک مول اتیلن، به‌تقریب چند کیلوژول است؟ (انرژی پیوندهای $\mathrm{C=C}$ ، $\mathrm{C-H}$ و $\mathrm{C-C}$، به‌ترتیب برابر ۶۱۲، ۴۱۲ و ۳۴۸ کیلوژول بر مول است. $n\mathrm{CH_2=CH_2} \rightarrow \left[\mathrm{CH_2-CH_2}\right]_n$)

با توجه به نمودار «انرژی ـ پیشرفت واکنش» زیر، آنتالپی پیوند بین اتم‌های $\mathrm{A}$ و $\mathrm{B}$، برابر چند کیلوژول بر مول است؟ (آنتالپی پیوند بین اتم‌ها در مولکول‌های $\mathrm{A_2}$ و $\mathrm{B_2}$، به ترتیب برابر 940 و 492 کیلوژول بر مول است.)

شکل: نمودار انرژی (kJ) بر حسب پیشرفت واکنش. سطح آغازین: $\mathrm{A_2(g)+B_2(g)}$ در پایین. منحنی تا قله بالا می‌رود؛ اختلاف انرژی از واکنش‌دهنده‌ها تا قله 562 (فلش با عدد 562). سپس منحنی به سطح فراورده $\mathrm{2AB(g)}$ پایین می‌آید؛ اختلاف قله تا فراورده 380 (فلش با عدد 380). سطح فراورده بالاتر از سطح واکنش‌دهنده‌ها است.