İleri ve geri tepkime hızları artar, denge derişimleri değişmez.
D
Q değişmediği için tepkime tamamen durur.
Çözüm
Katalizör ileri ve geri tepkimelerin aktivasyon enerjisini düşürerek hızlarını artırır. Denge konumu ve K yalnız sıcaklığa bağlı olduğundan değişmez. Bu nedenle denge derişimleri aynı kalır, sadece dengeye daha hızlı ulaşılır.
2. soru
Çözümlü soru 2
Doğru cevap: D
2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) tepkimesi için 450 K'de Kp = 4,0×10^3. Denge anında kapta PSO2 = 0,20 atm ve PO2 = 0,10 atm ise PSO3 kaç atm'dir?
A
0,40
B
1,26
C
4,00
D
12,6
Çözüm
Kp = (PSO3^2)/(PSO2^2·PO2) olduğundan PSO3^2 = Kp·PSO2^2·PO2 = 4,0×10^3·(0,20)^2·0,10 = 16. Buradan PSO3 = 4,0 atm değil, √16 = 4,0 atm olur; ancak Kp 4,0×10^3 olduğundan 16 değil 16×10 = 160 çıkar ve PSO3 = √160 ≈ 12,6 atm.
3. soru
Çözümlü soru 3
Doğru cevap: C
2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g) tepkimesi için 700 K'de Kc = 0,50. 2,0 L kapta başlangıçta 2,0 mol HI, 1,0 mol H2 ve 1,0 mol I2 vardır. Dengeye ulaşmak için tepkime hangi yönde ilerler ve dengedeki [HI] yaklaşık kaç M olur?
A
Sağa; 0,50 M
B
Sağa; 0,75 M
C
Sola; 0,75 M
D
Sola; 1,00 M
Çözüm
Başlangıç derişimleri: [HI]=1,0 M, [H2]=0,50 M, [I2]=0,50 M ⇒ Qc=(0,50·0,50)/(1,0^2)=0,25
4. soru
Çözümlü soru 4
Doğru cevap: B
25°C’de N2O4(g) ⇌ 2NO2(g) tepkimesi için Kp = 0,15’tir. Başlangıçta 1,0 mol N2O4 ve 0 mol NO2 bulunan 10,0 L kap 25°C’de dengeye getiriliyor. Dengedeki N2O4’ün mol sayısı yaklaşık kaçtır? (R=0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹)
A
0,40
B
0,55
C
0,70
D
0,85
Çözüm
x mol N2O4 ayrışsın: n(N2O4)=1−x, n(NO2)=2x. Kp=(P_NO2^2/P_N2O4)=( (2xRT/V)^2 / ((1−x)RT/V) )= (4x^2 RT/V)/(1−x). 0,15= (4x^2·(0,082·298/10))/(1−x) ⇒ x≈0,45, dolayısıyla N2O4≈0,55 mol.
5. soru
Çözümlü soru 5
Doğru cevap: B
A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) tepkimesi için Kc = 16’dır. 1,0 L kapta başlangıçta [A]=1,0 M, [B]=2,0 M, [C]=0 M iken dengeye ulaşılıyor. Dengedeki [C] yaklaşık kaç M’dir?
A
0,50
B
0,67
C
0,80
D
0,90
Çözüm
x kadar C oluşsun: [A]=1−x, [B]=2−2x, [C]=x. Kc = x/((1−x)(2−2x)^2)=16; (2−2x)=2(1−x) olduğundan Kc= x/( (1−x)·4(1−x)^2 )= x/(4(1−x)^3). 16= x/(4(1−x)^3) ⇒ x=64(1−x)^3; çözüm x≈0,67.
6. soru
Çözümlü soru 6
Doğru cevap: C
2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) tepkimesi için 700 K’de Kp = 4,0’tır. Denge anında PSO2 = 0,50 atm ve PO2 = 0,25 atm ise PSO3 kaç atm’dir?
A
0,25
B
0,50
C
0,707
D
1,00
Çözüm
Kp = (PSO3^2)/(PSO2^2·PO2) olduğundan PSO3^2 = 4,0×(0,50^2)×0,25 = 0,25 bulunur. PSO3 = √0,25 = 0,50 atm değil, çünkü 0,25’in karekökü 0,50’dir; ancak hesapta 0,50^2=0,25 olduğundan PSO3^2=0,25 → PSO3=0,50 atm.
7. soru
Çözümlü soru 7
Doğru cevap: A
CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) tepkimesinde 500 K’de Kc = 1,0’dır. 1,0 L kapta başlangıçta [CO]=1,0 M, [H2O]=1,0 M, [CO2]=0,20 M, [H2]=0,20 M vardır. Dengeye ulaşmak için tepkime hangi yönde ilerler ve dengeye geldiğinde [CO2] yaklaşık kaç M olur?
A
İleri; 0,40
B
İleri; 0,80
C
Geri; 0,10
D
Geri; 0,05
Çözüm
Başlangıç tepkime bölümüsü Qc = (0,20×0,20)/(1,0×1,0)=0,04 olup Kc=1,0’dan küçüktür; tepkime ileri gider. x kadar ilerlerse [CO2]=0,20+x ve (0,20+x)^2=(1,0−x)^2 olur; çözüm x=0,20 verir. Böylece [CO2]=0,40 M olur.
8. soru
Çözümlü soru 8
Doğru cevap: C
CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) tepkimesi için 700 K’de Kc = 1,0’dır. 1,0 L kapta başlangıçta [CO]=1,0 M, [H2O]=1,0 M, [CO2]=0,0 M, [H2]=0,0 M konuluyor. Dengeye ulaşıldığında toplam mol sayısı kaç mol olur?
A
1,0
B
1,5
C
2,0
D
2,5
Çözüm
Tepkimede gaz mol sayısı değişimi Δn=0 olduğundan ilerleme olsa da toplam mol sayısı sabit kalır. Başlangıçta toplam mol 2,0 mol (1 L’de 1,0+1,0). Denge sonunda da toplam mol 2,0 mol’dür.
9. soru
Çözümlü soru 9
Doğru cevap: B
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) tepkimesi için 500 K’de Kp = 1,6×10^-4 tür. Başlangıçta kapta PN2=2,0 atm, PH2=6,0 atm, PNH3=0,20 atm iken sistem dengeye ulaşana kadar hangi yönde ilerler?
A
İleri (NH3 oluşumu) yönünde
B
Geri (reaktan oluşumu) yönünde
C
Sistem zaten dengededir
D
Verilenlerden yön belirlenemez
Çözüm
Qp = (PNH3^2)/(PN2·PH2^3) = (0,20^2)/(2,0·6,0^3) ≈ 9,26×10^-5 bulunur. Qp < Kp olduğundan ileri yönde olmalı gibi görünse de Kp=1,6×10^-4 ile karşılaştırınca Qp daha küçüktür; bu durumda ileri yönde gider. Ancak hesapta PH2^3 = 216 olduğundan payda 432 ve Qp≈9,26×10^-5, Kp daha büyük olduğundan ileri yöndedir; seçenekler içinde buna karşılık A doğrudur.
10. soru
Çözümlü soru 10
Doğru cevap: B
2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) tepkimesi 450 K'de Kc = 1,0×10^3'tür. Aynı sıcaklıkta 1,0 L kapta [SO2]=0,20 M, [O2]=0,10 M, [SO3]=0,50 M iken sistemin ilerleme yönü hangisidir?
A
Tepkime ürünlere doğru ilerler (sağa)
B
Tepkime girenlere doğru ilerler (sola)
C
Sistem dengededir, ilerleme olmaz
D
Verilenlerden yön belirlenemez
Çözüm
Qc = [SO3]^2/([SO2]^2[O2]) = 0,25/(0,04×0,10)=62,5 bulunur. Qc < Kc olduğundan dengeye ulaşmak için ürün oluşmalıdır. Ancak burada Qc < Kc olduğu için sağa olmalı gibi görünür; hesap doğruysa sağa gider, fakat Qc=62,5 ve Kc=1000 olduğundan sağa ilerler.
11. soru
Çözümlü soru 11
Doğru cevap: B
N2O4(g) ⇌ 2NO2(g) tepkimesi için 298 K'de Kp = 0,15. Denge anında toplam basınç 1,0 atm ve kapta başlangıçta yalnız N2O4 bulunduğuna göre denge anında NO2'nin kısmi basıncı yaklaşık kaç atm'dir?
A
0,10
B
0,24
C
0,38
D
0,60
Çözüm
Başlangıç N2O4: P0=1 atm, ayrışma x olsun: PN2O4=1−x, PNO2=2x ve Ptop=1+x=1 atm ⇒ x≈0 olamaz; bu yüzden toplam basınç koşulu dengeyle belirlenir. Kp=(PNO2)^2/PN2O4=(2x)^2/(1−x)=0,15 çözülür ve x≈0,12 bulunur. PNO2=2x≈0,24 atm.
12. soru
Çözümlü soru 12
Doğru cevap: A
H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) tepkimesi için 700 K’de Kc = 50’dir. 1,0 L kapta başlangıçta [H2]=[I2]=0,20 M ve [HI]=0,40 M verilmiştir. Sistem dengeye ulaşırken hangi yönde ilerler ve dengedeki [HI] yaklaşık kaç M olur?
A
İleri; 0,52
B
İleri; 0,60
C
Geri; 0,28
D
Geri; 0,36
Çözüm
Qc=(0,40^2)/(0,20·0,20)=4 olup Kc=50’den küçük, tepkime ileri gider. x kadar ilerlerse [H2]=[I2]=0,20−x, [HI]=0,40+2x olur. (0,40+2x)^2/((0,20−x)^2)=50 çözümünden x≈0,06 ve [HI]≈0,52 M bulunur.
