۲۰ امتحان نهایی / نمونه سؤال شیمی
نمونه سؤال محاسبات شیمی · گازها

۱۰ سؤال چگالی و جرم مولی گاز؛
شرایط، نسبت تبدیل و واحد را کنار هر عدد بنویس

در مسئلهٔ گاز، حجم بدون دما و فشار کامل نیست. ابتدا داده‌ها و شرایط را ثبت کن، سپس میان جرم، مول و حجم فقط با رابطه‌ای حرکت کن که شرط استفاده از آن برقرار باشد.

m ⇄ n ⇄ V

نقشهٔ محاسبه

چگالی از d=m/V به‌دست می‌آید. برای عبور از جرم به حجم، ابتدا جرم را با جرم مولی به مول تبدیل کن و سپس از حجم مولیِ داده‌شده در همان شرایط استفاده کن.

قانون این کاربرگ

هرجا از 22.4 L mol⁻¹ استفاده شده، خود سؤال صریحاً این حجم مولی را برای شرایط مسئله داده است.

سؤال ۱: چگالی مستقیم

جرم ۲ لیتر گاز ۴٫۴ گرم است. چگالی را بیابید.

پاسخ: d=4.4÷2=2.2 g/L.

سؤال ۲: جرم مولی از یک مول

در شرایطی که حجم مولی ۲۲٫۴ لیتر بر مول است، ۲۲٫۴ لیتر از گازی ۳۲ گرم جرم دارد. جرم مولی چیست؟

پاسخ: حجم داده‌شده یک مول است؛ پس M=32 g/mol.

سؤال ۳: جرم از مول

جرم ۰٫۵ مول O₂ با جرم مولی ۳۲ g/mol چقدر است؟

پاسخ: m=nM=0.5×32=16 g.

سؤال ۴: مول از حجم

در شرایطی با حجم مولی ۲۲٫۴ L/mol، ۱۱٫۲ لیتر گاز چند مول است؟

پاسخ: n=11.2÷22.4=0.50 mol.

سؤال ۵: زنجیرهٔ جرم تا حجم

۸٫۸ گرم CO₂ با M=44 g/mol در همان شرایطِ حجم مولی ۲۲٫۴ L/mol چه حجمی دارد؟

پاسخ: n=8.8÷44=0.20 mol و V=0.20×22.4=4.48 L.

سؤال ۶: نسبت چگالی دو گاز

نسبت چگالی CO₂ به O₂ در دما و فشار یکسان چیست؟ جرم‌های مولی ۴۴ و ۳۲ داده شده‌اند.

پاسخ: در شرایط یکسان نسبت چگالی‌ها برابر نسبت جرم مولی است: 44÷32=1.375.

سؤال ۷: اثر فشار

در دمای ثابت، اگر فشار یک گاز ایده‌آل دو برابر شود، چگالی چه تغییری می‌کند؟

پاسخ: دو برابر می‌شود؛ برای گاز یکسان در دمای ثابت، چگالی با فشار تناسب مستقیم دارد.

سؤال ۸: اثر دمای مطلق

در فشار ثابت، اگر دمای مطلق دو برابر شود، چگالی گاز ایده‌آل چه می‌شود؟

پاسخ: نصف می‌شود؛ افزایش دمای مطلق در فشار ثابت حجم را بیشتر و جرم بر حجم را کمتر می‌کند.

سؤال ۹: شناسایی از چگالی

چگالی گازی ۰٫۷۱ g/L است و حجم مولی همان شرایط ۲۲٫۴ L/mol داده شده. جرم مولی تقریبی را بیابید.

پاسخ: M=dVₘ=0.71×22.4≈15.9 g/mol؛ نزدیک 16 g/mol.

سؤال ۱۰: یافتن خطای روش

دانش‌آموز برای هر دما و فشاری حجم مولی ۲۲٫۴ L/mol را به‌کار برده است. خطا چیست؟

پاسخ: حجم مولی به شرایط وابسته است؛ باید شرط مسئله یا رابطهٔ مناسب گاز را بررسی کند.

چطور خودتصحیح کنی؟

کنار هر حجم دما و فشار را بنویس، روی پیکان تبدیل واحد قرار بده و در پایان بعد پاسخ را کنترل کن: چگالی g/L، جرم مولی g/mol و حجم L.