Equilibri chimici - Quiz

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Equilibri chimici - Quiz
Tipo di risorsa Tipo: quiz
Materia di appartenenza Materia: Chimica
Avanzamento Avanzamento: quiz completo al 50%.

Informazioni sul questionario[modifica]

Avvertenze per la compilazione[modifica]

  • Prima di ogni domanda è riportato, tra parentesi quadre, l'argomento specifico della domanda.
  • Ogni domanda ammette una sola risposta esatta.

Misurazione dei risultati[modifica]

  • Punti per ogni risposta esatta: 1.
  • Punti per ogni risposta errata o non data: 0.

Valutazione del test[modifica]

Nei questionari a risposta chiusa si può azzeccare un certo numero di risposte esatte anche tirando a caso. Per cui, se non si vuole utilizzare il metodo della sottrazione di punti in presenza di risposte errate, occorre adottare una scala di valutazione che tenga conto della possibilità che la risposta esatta sia stata data fortuitamente.

Se il test offre quattro possibilità di scelta, dovremo considerare che c'è una probabilità su quattro di cogliere la risposta giusta anche per caso. Pertanto una prova basata su venti domande e alla quale sono state date cinque risposte esatte, non è indice di alcuna abilità, perché lo stesso risultato potrebbe essere ottenuto, a caso, da chiunque.

Quindi, su di una scala da uno a dieci, cinque risposte esatte (Pmin. = 5) danno diritto al voto minimo (Vmin. = 1), al contrario venti risposte esatte (Pmax. = 20) danno diritto al voto massimo (Vmax. = 10). Per valutare i casi intermedi si può applicare il metodo grafico o quello analitico. Nel metodo grafico si costruisce un diagramma cartesiano che ha sull'asse delle ordinate il numero di risposte esatte (5 ≤ P ≤ 20) e su quello delle ascisse i voti (1 ≤ V ≤ 10). Si individuano quindi due punti, il primo di coordinate (Vmin., Pmin.) ed il secondo di coordinate (Vmax., Pmax.) e si traccia il segmento di retta che li unisce. A questo punto basta entrare da sinistra in corrispondenza del numero di risposte esatte (P) e leggere il voto (V) corrispondente sulle ascisse. Analiticamente basta applicare la formula dell'equazione della retta di estremi (Vmin., Pmin.) e (Vmax., Pmax.) e calcolare il voto (V) corrispondente ad un certo numero di risposte esatte (P).

Punteggio minimo[modifica]

Il punteggio minimo consigliato per poter affrontare l'argomento successivo (corrispondente al voto di sufficienza di 6 su 10, o 18 su 30) è: 13 punti su 20

Quiz n. 1[modifica]

  

1 [Equilibri chimici in fase gassosa] Sapendo che, ad una certa temperatura, la costante di equilibrio Kc della miscela di reazione H2 (g) + S (g) ⇄ H2S (g) è uguale a 2,01·105 mol-1 L, cosa si può affermare?

Che la sintesi dell'acido solfidrico H2S è quasi completa.
Che, all’equilibrio, la velocità di formazione dell'acido solfidrico H2S è superiore alla velocità con la quale si decompone.
Che la reazione tra l'idrogeno H2 e lo zolfo S è molto veloce.
Che, all’equilibrio, il prodotto delle concentrazioni molari dei reagenti è uguale alla concentrazione molare dell'acido solfidrico H2S.

2 [Legge di azione di massa] Con riferimento alla legge di azione di massa e agli equilibri chimici in reazioni omogenee, individuare l'affermazione falsa.

Secondo questa legge ogni reazione ha la sua costante di equilibrio, che conserva sempre lo stesso valore fin tanto che la temperatura rimane costante.
Per convenzione nell'espressione matematica della legge di azione di massa, sono poste al numeratore le concentrazioni molari dei prodotti della reazione e al denominatore le concentrazioni molari dei reagenti.
Per le reazioni in fase gassosa la costante di equilibrio può essere espressa come Kp. Tra Kp e Kc esiste la seguente relazione: Kp = Kc (RT)-Δn, in cui R è la costante universale dei gas ideali, T è la temperatura assoluta e Δn differenza tra la somma dei coefficienti stechiometrici dei prodotti e la somma dei coefficienti stechiometrici dei reagenti.
È nota anche come legge di Guldberg-Waage o legge dell'equilibrio chimico.

3 [Alterazione dello stato di equilibrio] Qual è l'effetto di una diminuzione di volume sulla posizione dell'equilibrio di una reazione chimica in fase gassosa?

Una diminuzione di volume fa aumentare sia la velocità della reazione diretta sia quella della reazione inversa per cui la condizione di equilibrio viene raggiunta in minor tempo mentre la posizione dell'equilibrio si sposta nel verso della reazione che comporta un aumento del numero di moli.
Una diminuzione di volume fa aumentare sia la velocità della reazione diretta sia quella della reazione inversa per cui la posizione dell'equilibrio non si sposta. L'unico effetto è che la condizione di equilibrio viene raggiunta in minor tempo.
Una diminuzione di volume sposta la posizione dell'equilibrio a destra, cioè verso i prodotti, se la somma dei coefficienti stechiometrici dei prodotti è maggiore della somma dei coefficienti stechiometrici dei reagenti.
Una diminuzione di volume sposta la posizione dell'equilibrio a destra, cioè verso i prodotti, se la somma dei coefficienti stechiometrici dei prodotti è minore della somma dei coefficienti stechiometrici dei reagenti.

4 [Alterazione dello stato di equilibrio] Mantenendo costante la temperatura, in quale dei seguenti equilibri un aumento della pressione (e/o una diminuzione del volume) determina un aumento della concentrazione dei prodotti?

3 Fe (s) + 4 H2O (g) ⇄ Fe3O4 (s) + 4 H2 (g).
CH4 (g) + 2 H2S (g) ⇄ 4 H2 (g) + CS2 (g).
4 HCl (g) + O2 (g) ⇄ 2 H2O (g) + 2 Cl2 (g).
Na2HPO4·12 H2O (s) ⇄ Na2HPO4·7 H2O (s) + 5 H2O (g).

5 [Catalizzatori positivi] Una reazione chimica ha raggiunto la sua posizione di equilibrio ad una certa temperatura. Che effetto produce l'aggiunta di un catalizzatore positivo?

Diminuisce in eguale misura sia il valore della costante di equilibrio della reazione diretta sia quello della reazione inversa.
Non produce alcun effetto macroscopico evidente.
Aumenta inizialmente la velocità della reazione diretta per cui la posizione dell'equilibrio si sposta a destra, cioè verso i prodotti.
Non produce alcun effetto.

6 [Reazioni reversibili non ancora in equilibrio] In una reazione chimica reversibile la velocità della reazione diretta è maggiore di quella della reazione inversa. Che cosa si può affermare di conseguenza?

Che il quoziente di reazione è minore della costante di equilibrio.
Che la concentrazione molare dei reagenti è maggiore di quella dei prodotti.
Che il quoziente di reazione è maggiore della costante di equilibrio.
Che le concentrazioni molari dei reagenti e dei prodotti sono quelle d'equilibrio per cui il quoziente di reazione non deve cambiare.

7 [Quoziente di reazione] Che cosa si può affermare con riferimento al quoziente di reazione di una certa reazione ad una data temperatura?

Che se il quoziente di reazione è uguale a 1, la reazione è in equilibrio essendo uguali i prodotti delle concentrazioni molari dei reagenti e dei prodotti (ciascuna concentrazione elevata al rispettivo coefficiente stechiometrico).
Che se il quoziente di reazione è maggiore della costante di equilibrio prevarrà la reazione diretta per aumentare la concentrazione dei prodotti.
Che se il quoziente di reazione è maggiore della costante di equilibrio prevarrà la reazione inversa per aumentare la concentrazione dei reagenti.
Che per una certa reazione, ad una data temperatura, esiste un solo valore del quoziente di reazione.

8 [Concentrazione molare di equilibrio] Si consideri il seguente sistema in equilibrio: SO2Cl2 (g) ⇄ SO2 (g) + Cl2 (g). Alla temperatura di 1,00·102 °C, la costante di equilibrio Kc della reazione è uguale a 7,80·10-2 mol L-1. In queste condizioni le concentrazioni molari all’equilibrio di SO2 e di SO2Cl2 sono rispettivamente: 7,20·10-2 mol L-1 e 1,36·10-1 mol L-1. Qual è la concentrazione molare di equilibrio del cloro [Cl2]?

[Cl2] = 1,36·10-1 mol L-1.
[Cl2] = 1,00·10-1 mol L-1.
[Cl2] = 7,20·10-2 mol L-1.
[Cl2] = 1,47·10-1 mol L-1.

9 [Principio di Le Châtelier-Braun] Con riferimento al principio di Le Châtelier-Braun, individuare l'affermazione falsa.

In una reazione di equilibrio, diminuendo la concentrazione molare dei reagenti e/o aumentando quella dei prodotti, la reazione si sposta a sinistra, cioè verso i reagenti.
In una reazione di equilibrio che avviene con aumento del numero di moli, aumentando la pressione e/o diminuendo il volume, la reazione si sposta a destra, cioè verso i prodotti.
In una reazione esotermica, diminuendo la temperatura, la costante di equilibrio aumenta e la reazione si sposta a destra, cioè verso i prodotti.
In una reazione endotermica, aumentando la temperatura, la costante di equilibrio aumenta e la reazione si sposta a destra, cioè verso i prodotti.

10 [Reazioni chimiche quantitative] Di seguito sono riportate quattro differenti equazioni chimiche, con i valori delle rispettive costanti di equilibrio. Quale di queste equazioni si riferisce ad una reazione chimica quantitativa?

2 NaHCO3 (s) ⇄ Na2CO3 (s) + H2O (g) + CO (g). [Kp = 0,81 atm2]
NH3 (aq) + H2O (l) ⇄ NH41+(aq) + OH1-(aq). [Kc = 3,2·10-7]
H3O1+(aq) + OH1-(aq) ⇄ 2 H2O (l). [Kc = 3,1·1017]
4 HCl (g) + O2 (g) ⇄ 2 Cl2 (g) + 2 H2O (g). [Kp = 3,5·10-3 atm-1]

11 [Costante di equilibrio] Che cosa si può affermare sapendo che il valore della costante di equilibrio Kc di una certa reazione in fase gassosa è uguale a 1,3·1021 mol2 L-2?

he all’equilibrio la concentrazione molare dei reagenti è molto minore della concentrazione molare dei prodotti, cioè l'equilibrio della reazione è molto spostato a destra.
Che, all’equilibrio, la concentrazione molare dei prodotti è molto maggiore della concentrazione molare dei reagenti, cioè l'equilibrio della reazione è molto spostato a sinistra.
Che, all’equilibrio, la concentrazione molare dei reagenti è molto maggiore della concentrazione molare dei prodotti, cioè l'equilibrio della reazione è molto spostato a sinistra.
Che, all’equilibrio, i reagenti e i prodotti della reazione si consumano alla stessa velocità con la quale si riformano.

12 [Alterazione dello stato di equilibrio] Qual è l'effetto dell'aumento della concentrazione di un reagente sulla posizione dell'equilibrio di una reazione chimica?

L'aggiunta di un reagente fa aumentare la velocità della reazione diretta rispetto a quella della reazione inversa, per cui l'equilibrio della reazione si sposta a sinistra cioè verso i reagenti.
L'aggiunta di un reagente fa aumentare la velocità della reazione diretta rispetto a quella della reazione inversa, per cui l'equilibrio della reazione si sposta a destra cioè verso i prodotti.
L'aggiunta di un reagente fa diminuire la velocità della reazione diretta rispetto a quella della reazione inversa, per cui l'equilibrio della reazione si sposta a sinistra cioè verso i reagenti.
L'aggiunta di un reagente fa diminuire la velocità della reazione diretta rispetto a quella della reazione inversa, per cui l'equilibrio della reazione si sposta a destra cioè verso i prodotti.

13 [Soluzioni sature ed equilibrio di solubilità] Una certa quantità di cloruro di argento (AgCl) solido è in equilibrio con una sua soluzione satura a 25,0 °C, secondo l’equazione: AgCl (s) ⇄ Ag1+(aq) + Cl1-(aq). Il valore del prodotto di solubilità Kps è uguale a l,80·10-10 mol2 L-2. Che cosa succede se si aggiungono alla soluzione ioni Cl1- in quantità tale da portare la loro concentrazione a 1,00 M?

La concentrazione molare degli ioni Ag1+ aumenterà notevolmente e, contemporaneamente, la posizione dell'equilibrio si sposterà a sinistra facendo precipitare AgCl solido.
La concentrazione molare degli ioni Ag1+ diminuirà notevolmente, poiché la posizione dell'equilibrio si sposterà a sinistra facendo precipitare AgCl solido.
La concentrazione molare degli ioni Ag1+ rimarrà uguale e la posizione dell'equilibrio non si sposterà né a sinistra né a destra.
Anche la concentrazione molare degli ioni Ag1+ dovrà essere uguale a 1,00 M, per cui la posizione dell'equilibrio si sposterà a destra portando in soluzione altro AgCl solido

14 [Scelta delle condizioni per aumentare la resa di una reazione di equilibrio] Si consideri il seguente sistema in equilibrio ad una certa temperatura: 3 O2 (g) ⇄Ý 2 O3 (g). Sapendo che ΔH = 1,42·102 kcal mol-1 (di O3) quali sono le migliori condizioni di temperatura e pressione per aumentare la concentrazione all’equilibrio di O3?

Alta temperatura e alta pressione, poiché la reazione diretta è endotermica e la variazione del numero di moli è negativa.
Alta temperatura e alta pressione, poiché la reazione diretta è esotermica e la variazione del numero di moli è positiva.
Bassa temperatura e bassa pressione, poiché la reazione diretta è esotermica e la variazione del numero di moli è negativa.
Bassa temperatura e bassa pressione, poiché la reazione diretta è endotermica e la variazione del numero di moli è negativa.

15 [Costante di equilibrio] Di seguito sono riportati i valori della costante di equilibrio di tre differenti miscele di reazione gassose ad una certa temperatura. Quale di esse ha raggiunto l'equilibrio più velocemente?

Kp = 1,06 atm2.
Kp = 1,07·10-9 atm2.
Kp = 1,03·1011 atm2.
Non è possibile rispondere perché il tempo necessario per raggiungere l'equilibrio non dipende dal valore di Kp.

16 [Legge di azione di massa] Che cosa afferma la legge di azione di massa?

Che all’equilibrio, il rapporto tra il prodotto delle concentrazioni molari delle sostanze formate ed il prodotto delle concentrazioni molari delle sostanze reagenti, ciascuna elevata ad un esponente pari all'ordine di reazione, è costante a temperatura costante.
Che all’equilibrio, il rapporto tra il prodotto delle concentrazioni molari delle sostanze formate ed il prodotto delle concentrazioni molari delle sostanze reagenti, ciascuna elevata ad un esponente pari al coefficiente stechiometrico, è costante a temperatura costante.
Che il rapporto tra il prodotto delle concentrazioni iniziali delle sostanze formate ed il prodotto delle concentrazioni iniziali delle sostanze reagenti, ciascuna elevata ad un esponente pari al coefficiente stechiometrico, è uguale a una costante a temperatura costante.
Che all’equilibrio, il rapporto tra il prodotto delle concentrazioni molari delle sostanze reagenti ed il prodotto delle concentrazioni molari delle sostanze formate, ciascuna elevata ad un esponente pari al coefficiente stechiometrico, è costante a temperatura costante.

17 [Equilibri fisici] Un bicchiere contenente 50,0 ml di acqua distillata viene lasciato su un tavolo vicino a una finestra aperta durante l’estate. Dopo un giorno si osserva che l’acqua è tutta evaporata. Perché è avvenuto?

La temperatura nella stanza è maggiore della temperatura dell'acqua nel bicchiere.
La pressione dell'aria nella stanza non è necessariamente uguale ad una atmosfera.
Si è verificato un passaggio di stato (da liquido a vapore) che, essendo un fenomeno fisico e non una reazione, non ubbidisce alle leggi dell'equilibrio chimico.
Il sistema non è chiuso, il vapore viene continuamente allontanato dal bicchiere e quindi non si raggiunge l'equilibrio di fase.

18 [Spostamento della posizione di equilibrio] L’allontanamento di un prodotto di reazione da un sistema in equilibrio, sposta a destra la posizione dell'equilibrio. Perché?

Perché l’allontanamento di un prodotto di reazione, comportando inizialmente una diminuzione di pressione, sposta la posizione dell'equilibrio nel verso della reazione che comporta un aumento del numero di moli.
Perché la diminuzione della concentrazione molare di un prodotto di reazione comporta, inizialmente, un aumento del numeratore della costante di equilibrio per cui l'equilibrio può essere ristabilito solo con un aumento del denominatore.
Perché la diminuzione della concentrazione molare di un prodotto di reazione rende, inizialmente, la velocità della reazione inversa minore di quella della reazione diretta, fino al raggiungimento della nuova condizione di equilibrio.
Perché l’allontanamento di un prodotto di reazione, comportando inizialmente un aumento di volume, sposta la posizione dell'equilibrio nel verso della reazione che comporta un aumento del numero di moli.

19 [Pressioni parziali] In un recipiente di reazione sono stati introdotti azoto molecolare (N2) e ossigeno molecolare (O2) entrambi alla pressione di 2,63 atm. Alla temperatura di 2,40·103 °C si è stabilito il seguente equilibrio: N2 (g) + O2 (g) ⇄ 2 NO (g). Il valore di Kp è uguale a 3,46·10-3. Quali sono le pressioni parziali di tutte le specie chimiche presenti nella miscela di reazione a quella data temperatura?

PNO = 1,50·10-1 atm; PN2 = 2,55 atm; PO2 = 2,55 atm.
PNO = 2,92·10-1 atm; PN2 = 2,84 atm; PO2 = 2,84 atm.
PNO = 6,38 atm; PN2 = 9,11·10-1 atm; PO2 = 9,11·10-1 atm.
PNO = 7,88 atm; PN2 = 1,60·10-1 atm; PO2 = 1,60·10-1 atm.

20 [Costante di equilibrio] Una miscela gassosa è in equilibrio ad una certa temperatura. Cosa occorre fare per ottenere un diverso valore della costante di equilibrio?

Modificare le concentrazioni molari di reagenti e/o prodotti e aggiungere un catalizzatore.
Aggiungere o allontanare dal recipiente di reazione reagenti e/o prodotti.
Modificare: o la pressione, o il volume, o la temperatura, o le concentrazioni molari di reagenti e prodotti.
Modificare la temperatura.


Quiz n. 2[modifica]

  

1 [Costante di equilibrio] Che effetti ha un aumento di temperatura sul valore della costante di equilibrio?

Fa aumentare il valore della costante di equilibrio se la reazione è esotermica, lo fa diminuire se la reazione è endotermica.
Fa aumentare il valore della costante di equilibrio sia nel caso di una reazioni esotermica sia nel caso di una reazione endotermica.
Fa aumentare il valore della costante di equilibrio se la reazione è endotermica, lo fa diminuire se la reazione è esotermica.
Non ha nessun effetto, il valore resta appunto costante.

2 [Principio di Le Châtelier-Braun] Il principio di Le Châtelier-Braun si può applicare anche agli equilibri fisici. Consideriamo un sistema chiuso costituito da un liquido in equilibrio col suo vapore: liquido ⇄ vapore. Che cosa si può affermare sicuramente?

Che, se abbassiamo la temperatura, l'equilibrio si sposta a destra e parte del liquido evapora.
Che, se aumentiamo la pressione all’interno, l'equilibrio si sposta a destra e parte del liquido evapora.
Che, se aumentiamo il volume del contenitore, l'equilibrio si sposta a destra e parte del liquido evapora.
Che, se aumentiamo la temperatura, l'equilibrio non si sposta ma viene raggiunto solo più rapidamente.

3 [Spostamento della posizione di equilibrio] Si consideri il seguente sistema in equilibrio a temperatura costante: 2 CO (g) + O2 (g) ⇄ 2 CO2 (g). Che effetti produce l'aggiunta di ossigeno ed un aumento di pressione?

L'aggiunta di ossigeno sposta l'equilibrio verso destra, l'aumento di pressione verso sinistra.
Spostano entrambi l'equilibrio verso sinistra.
L'aggiunta di ossigeno sposta l'equilibrio verso sinistra, l'aumento di pressione verso destra.
Spostano entrambi l'equilibrio verso destra.

4 [Catalizzatori] Che effetto si produce aggiungendo un catalizzatore ad un sistema gassoso in equilibrio?

L'equilibrio si sposta verso destra se il catalizzatore favorisce la reazione diretta, verso sinistra se favorisce quella inversa. L'opposto accade se il catalizzatore è negativo (inibitore).
Aumenta il valore delle costanti Kc e Kp se il catalizzatore è positivo, lo diminuisce se è negativo (inibitore).
L'equilibrio non viene alterato: rimangono uguali sia le concentrazioni che le costanti Kc e Kp.
L'equilibrio si sposta verso destra se il catalizzatore è positivo, verso sinistra se è negativo (inibitore).

5 [Stato di equilibrio] Quando si può dire che una reazione chimica in fase gassosa ha raggiunto lo stato di equilibrio?

Quando il prodotto delle pressioni parziali dei prodotti della reazione è uguale al prodotto delle pressioni parziali dei reagenti, ciascuna concentrazione elevata al rispettivo coefficiente stechiometrico.
Quando si arrestano sia la reazione diretta, che trasforma i reagenti in prodotti, sia quella inversa, che riforma i reagenti.
Quando la velocità della reazione diretta che trasforma i reagenti in prodotti è uguale alla velocità della reazione inversa che riforma i reagenti.
Quando il prodotto delle concentrazioni molari dei prodotti della reazione è uguale al prodotto delle concentrazioni molari dei reagenti, ciascuna concentrazione elevata al rispettivo coefficiente stechiometrico.

6 [Reazioni chimiche quantitative] Che cosa significa dire che una reazione chimica è quantitativa?

Che la somma delle masse dei reagenti è quantitativamente uguale alla somma delle masse dei prodotti.
Che la reazione avviene tra quantità in massa dei reagenti che non sono casuali ma stanno tra loro in un rapporto definito e costante.
Che, noto il valore della costante ad una certa temperatura, è possibile calcolare le quantità di tutte le specie chimiche presenti all’equilibrio.
Che, in pratica, la reazione procede unicamente da sinistra verso destra trasformando completamente i reagenti in prodotti.

7 [Caratteristiche dello stato di equilibrio] Un sistema in equilibrio chimico è caratterizzato dall'essere invariante nel tempo. Che cosa significa esattamente?

Che lo stato di equilibrio è raggiunto spontaneamente ed indifferentemente a partire da uno qualsiasi degli stati coesistenti.
Che in un sistema in equilibrio, per un certo numero di molecole che passa da uno degli stati all'altro, c’è un numero uguale di molecole che passa dall'altro stato al precedente. C’è cioè eguaglianza tra velocità di trasformazioni opposte.
Che il sistema reagisce per raggiungere una nuova condizione se una perturbazione esterna al sistema ne modifica uno o più fattori che determinano lo stato di equilibrio.
Che il sistema mantiene costante nel tempo le sue proprietà, a meno che non si modifichino uno o più fattori del sistema che ne determinano lo stato di equilibrio.

8 [Equilibri e costanti di equilibrio in reazioni eterogenee] Con riferimento alla reazione di decomposizione termica del carbonato di calcio, CaCO3 (s), in un contenitore chiuso, rappresentata dalla seguente equazione: CaCO3 (s) ⇄ CaO (s) + CO2 (g), individuare l'affermazione falsa. [ΔH = 172,0 kcal mol-1 (di CaCO3)]

Un aumento della massa di CaCO3 (s), provoca lo spostamento della posizione dell'equilibrio a destra, cioè verso i prodotti.
Sia il valore della costante di equilibrio Kp sia quello della costante Kc aumentano all’aumentare della temperatura.
L'espressione matematica della costante di equilibrio in funzione delle pressioni parziali è Kp = PCO2 , mentre è Kc = [CO2] se espressa in funzione delle concentrazioni molari.
La pressione parziale di CO2 (g) aumenta all’aumentare della temperatura.

9 [Alterazione dello stato di equilibrio] Che cosa si può affermare con riferimento all'effetto di una variazione di temperatura in una miscela di reazione gassosa in equilibrio?

Che un aumento di temperatura sposta l'equilibrio nella direzione corrispondente alla reazione esotermica.
Che una diminuzione di temperatura sposta l'equilibrio nella direzione corrispondente alla reazione
Che l’effetto della temperatura sull'equilibrio è legato alla variazione di entalpia della reazione.
Che l’effetto della temperatura sull'equilibrio è legato alla variazione del numero di moli che si verifica nel corso della reazione.

10 [Scelta delle condizioni per spostare la posizione dell'equilibrio] Si consideri il seguente sistema in equilibrio ad una certa temperatura: CO (g) + 3 H2 (g) ⇄ CH4 (g) + H2O (g). Sapendo che ΔH = -2,06·105 J mol-1 (di CH4), quali sono le migliori condizioni di temperatura e pressione per aumentare la concentrazione all’equilibrio di H2?

Bassa temperatura e alta pressione, poiché la reazione diretta è endotermica e la variazione del numero di moli è positiva.
Bassa temperatura e alta pressione, poiché la reazione diretta è esotermica e la variazione del numero di moli è negativa.
Alta temperatura e bassa pressione, poiché la reazione diretta è endotermica e la variazione del numero di moli è positiva.
Alta temperatura e bassa pressione, poiché la reazione diretta è esotermica e la variazione del numero di moli è negativa.

11 [Costante di equilibrio in funzione delle pressioni parziali] Alla temperatura di 1,23·103 °C, il solfato di alluminio si decompone secondo il seguente equilibrio: Al2(SO4)3 (s) ⇄ Al2O3 (s) + 3 SO3 (g); in queste condizioni il valore di Kc è uguale a 1,10·10-7 mol3 L-3. Qual è il valore di Kp alla stessa temperatura? [R = 8,210·10-2 atm dm3 mol-1 K-1; T0 = 273,15 K]

Kp = 2,07·10-1 atm3.
Kp = 5,33·10-2 atm3.
Kp = 6,71·10-4 atm3.
Kp = 5,85·10-14 atm3.

12 [Costante di equilibrio] Come cambia il valore della costante di equilibrio al variare della temperatura del sistema di reazione?

Resta uguale poiché non dipende dal valore della temperatura.
Aumenta se aumenta la temperatura e la reazione diretta è esotermica.
Aumenta se aumenta la temperatura e la reazione diretta è endotermica.
Aumenta se aumenta la temperatura, diminuisce la temperatura diminuisce.

13 [Pressioni parziali] In un recipiente di reazione è stato introdotto acido iodidrico (HI) gassoso alla pressione di 8,20 atm e si è stabilito il seguente equilibrio: 2 HI (g) ⇄ H2 (g) + I2 (g). Ad una certa temperatura il valore di Kp è uguale a 2,04·10-2. Quali sono le pressioni parziali di tutte le specie chimiche presenti nella miscela di reazione a quella data temperatura?

PHI = 5,40·10-1 atm; PH2 = 3,83 atm; PI2 = 3,83 atm.
PHI = 1,50·10-1 atm; PH2 = 2,55 atm; PI2 = 2,55 atm.
PHI = 7,88 atm; PH2 = 1,60·10-1 atm; PI2 = 1,60·10-1 atm.
PHI = 6,38 atm; PH2 = 9,11·10-1 atm; PI2 = 9,11·10-1 atm.

14 [Alterazione dello stato di equilibrio] Una reazione chimica ha raggiunto la sua condizione di equilibrio ad una certa temperatura. Che cosa accade se si modifica solo la concentrazione di una sola delle specie chimiche presenti all’equilibrio?

Se la posizione dell'equilibrio si sposta a sinistra il valore della costante di equilibrio aumenta, se la posizione dell'equilibrio si sposta a destra il valore della costante di equilibrio diminuisce.
Se la posizione dell'equilibrio si sposta a sinistra a costante di equilibrio diminuisce, se la posizione dell'equilibrio si sposta a destra la costante di equilibrio aumenta.
La posizione dell'equilibrio si sposta a sinistra o a destra, mentre la costante di equilibrio rimane uguale.
La posizione dell'equilibrio non si sposta, mentre aumenta o diminuisce il valore della costante di equilibrio.

15 [Equilibri e costanti di equilibrio in reazioni eterogenee] Sul fondo di un contenitore sono presenti 10,0 g di AgCl (s) in equilibrio con 2,00·10-1 dm3 di soluzione acquosa di AgCl ad una certa temperatura. Che cosa accade se si aggiungono altri 10,0 g di AgCl solido?

La concentrazione molare di AgCl in soluzione aumenta in misura da calcolare, mentre la massa del corpo di fondo, AgCl (s), rimane uguale a 10,0 g.
Aumentano, in misura entrambe da calcolare, sia la concentrazione molare di AgCl in soluzione sia la massa del corpo di fondo, AgCl (s).
La concentrazione molare di AgCl in soluzione non varia mentre la massa del corpo di fondo, AgCl (s), diventa uguale a 20,0 g.
Dei 10,0 g di AgCl solido aggiunti, 5,0 g vanno ad aumentare la massa del corpo di fondo, AgCl (s), gli altri 5,0 g vanno ad aumentare la concentrazione molare degli ioni Ag1+(aq) e Cl1-(aq).

16 [Stato di equilibrio] Quando si può affermare che una reazione chimica in fase omogenea ha raggiunto lo stato di equilibrio?

Quando la somma delle concentrazioni molari dei prodotti è uguale alla somma delle concentrazioni molari dei reagenti, ciascuna concentrazione elevata al rispettivo coefficiente stechiometrico.
Quando la somma delle masse molari dei prodotti è uguale alla somma delle masse molari dei reagenti, ciascuna massa moltiplicata per il rispettivo coefficiente stechiometrico.
Quando la reazione non procede più né in un senso né nel senso opposto essendo diventate nulle sia la velocità diretta che quella inversa.
Quando ad un certo numero di particelle dei reagenti che si combinano per formare i prodotti, corrisponde un uguale numero di particelle dei prodotti che reagiscono per riformare i reagenti.

17 [Quoziente di reazione] La reazione di equilibrio: PCl5 (g) ⇄ PCl3 (g) + Cl2 (g) ha Kc = 4,16·10-2 alla temperatura di 2,50·102 °C. In un recipiente di reazione vengono immessi 3,00·10-2 mol di PCl5, 4,50·10-2 mol di PCl3 e 3,50·10-2 mol di Cl2. Qual è il quoziente di reazione Qc e in che direzione procederà la reazione per raggiungere l'equilibrio?

Qc = 5,25·10-2 e la reazione procederà verso sinistra.
Qc = 19,0 e la reazione procederà verso destra.
Qc = 5,25 10-2 e la reazione procederà verso destra.
Qc = 19,0 e la reazione procederà verso sinistra.

18 [Cinetica dell’equilibrio] Si misurano, alla stessa temperatura, le costanti di equilibrio Kc di tre diverse reazioni chimiche. Per la prima reazione: Kc = 2,3·104 mol L-1, per la seconda: Kc = 1,4·10-7 mol L-1 mentre per la terza: Kc = 4,7 mol2 L-2. Che cosa si può prevedere, per quanto riguarda la velocità delle tre reazioni?

Non si può fare alcuna previsione, nemmeno qualitativa, poiché la velocità di reazione non dipende dal valore della costante di equilibrio.
Che la prima reazione è la più veloce perché ha il valore più alto della costante di equilibrio Kc.
Che la terza reazione è la più veloce perché le dimensioni della costante di equilibrio Kc sono al quadrato.
Che la seconda reazione è la più veloce perché ha il valore più basso della costante di equilibrio Kc.

19 [Principio di Le Châtelier-Braun] Con riferimento al principio di Le Châtelier-Braun, individuare l'affermazione falsa.

Perturbare un sistema chimico in equilibrio significa applicare una qualsiasi variazione in grado di rendere temporaneamente il quoziente di reazione diverso dalla costante di equilibrio.
Poiché il volume è inversamente proporzionale alla pressione, diminuire il volume di una miscela gassosa in equilibrio ha lo stesso effetto di un aumento di pressione e viceversa.
In un sistema in equilibrio, la variazione della concentrazione di un reagente comporta la variazione della concentrazione dei prodotti ed un nuovo valore della costante di equilibrio.
Ogni sistema all’equilibrio reagisce a una perturbazione esterna mediante uno spostamento dell’equilibrio che si oppone alla perturbazione stessa.

20 [Alterazione dello stato di equilibrio] Mantenendo costante la temperatura, in quale dei seguenti equilibri una diminuzione della pressione (e/o un aumento del volume) determina un aumento della concentrazione dei prodotti?

CO2 (g) + 4 H2 (g) ⇄ CH4 (g) + 2 H2O (g).
CH4 (g) + 2 H2S (g) ⇄ 4 H2 (g) + CS2 (g).
SO2 (g) + NO2 (g) ⇄ SO3 (g) + NO (g).
4 HCl (g) + O2 (g) ⇄ 2 H2O (g) + 2 Cl2 (g).


Quiz n. 3[modifica]

Quiz n. 4[modifica]

Risorse[modifica]

Quiz di chimica generale ed inorganica[modifica]

Bibliografia[modifica]

  • Peter William Atkins, Loretta Jones, Leroy Laverman, Fondamenti di chimica generale, Bologna, Zanichelli, 2018, ISBN 97-888-0867-012-0.

Collegamenti esterni[modifica]

  • Rodomontano, Chimica generale, rodomontano.altervista.org. URL consultato il 4 gennaio 2020.

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