عيّنة من غاز كتلتها 3.2 g تشغل حجمًا مقداره 2.24 L عند الظروف القياسية، فإن الكتلة المولية لهذا الغاز تساوي:
32 g/mol
16 g/mol
44 g/mol
64 g/mol
العلاقة بين حجم الغاز (V) وضغطه (P) عند ثبات درجة حرارته (قانون بويل) تُمثَّل بيانيًا بـ:
منحنى متناقص؛ إذ يتناسب الحجم عكسيًا مع الضغط
خط مستقيم يمر بنقطة الأصل
خط مستقيم أفقي موازٍ لمحور الضغط
منحنى متزايد بانتظام
تتمثّل الظروف القياسية (STP) للغازات في:
درجة حرارة 25°C وضغط 1 atm
درجة حرارة 273°C وضغط 1 atm
درجة حرارة 0°C وضغط 1 atm
درجة حرارة 0°C وضغط 2 atm
كمية من غاز عدد مولاتها 0.3 mol عند ضغط 1.5 atm ودرجة حرارة 27°C، فإن حجمها يساوي: (R = 0.082 L.atm/mol.K)
4.92 L
2.46 L
7.38 L
9.84 L
وعاء حجمه 2 L ودرجة حرارته 27°C يحوي 0.1 mol من غاز الأكسجين ضمن خليط غازي، فإن الضغط الجزئي لغاز الأكسجين فيه يساوي: (R = 0.082 L.atm/mol.K)
0.615 atm
1.23 atm
2.46 atm
4.92 atm
خليط غازي يتكون من ثلاثة غازات ضغوطها الجزئية 0.30 atm، 0.25 atm، 0.45 atm على الترتيب، فإن الضغط الكلي للخليط يساوي:
0.7 atm
0.45 atm
1.0 atm
1.3 atm
ينصّ قانون أفوجادرو على أن حجم كمية محددة من غاز عند ثبات ضغطه ودرجة حرارته:
يتناسب عكسيًا مع عدد مولاته
لا يتأثر بعدد مولاته
يتناسب طرديًا مع عدد مولاته
يتناسب طرديًا مع مربّع عدد مولاته
ينصّ قانون بويل على أن حجم كمية محددة من غاز محصور عند ثبات درجة حرارته:
يتناسب طرديًا مع الضغط الواقع عليه
لا يتأثر بالضغط الواقع عليه
يتناسب طرديًا مع مربّع الضغط الواقع عليه
يتناسب عكسيًا مع الضغط الواقع عليه
يحتوي وعاء حجمه 3.28 L عند درجة حرارة 27°C على غاز النيتروجين ضمن خليط غازي، إذا كان الضغط الجزئي لغاز النيتروجين 0.5 atm، فإن كتلة غاز النيتروجين في الوعاء تساوي تقريبًا: (R = 0.082 L.atm/mol.K , Mr(N₂) = 28 g/mol)
1.87 g
0.47 g
3.74 g
0.067 g
عيّنة من غاز ضغطها 2 atm وحجمها 10 L، ضُغطت عند ثبات درجة حرارتها حتى أصبح حجمها 4 L، فإن ضغطها الجديد يساوي:
5 atm
0.8 atm
20 atm
2.5 atm
عند مقارنة غازي الميثان CH₄ وثاني أكسيد الكربون CO₂ عند الظروف نفسها من الضغط ودرجة الحرارة، فإن الغاز الأكثر انحرافًا عن سلوك الغاز المثالي هو:
CH₄؛ لأن كتلته المولية أقل
كلاهما يسلك سلوكًا مثاليًا تمامًا عند الظروف نفسها
CO₂؛ لأن قوى التجاذب بين جزيئاته أكبر نسبيًا
لا يمكن تحديد ذلك دون معرفة حجم كل غاز
خليط غازي كلي ضغطه 1.5 atm يتكوّن من ثلاثة غازات، إذا كان الضغط الجزئي لأحدها 0.6 atm والثاني 0.5 atm، فإن الضغط الجزئي للغاز الثالث يساوي:
0.6 atm
1.1 atm
2.6 atm
0.4 atm
ينفخ غواص فقاعة هواء حجمها 0.6 L على عمق معيّن حيث الضغط 2.4 atm ودرجة الحرارة 10°C، وعندما ارتفعت الفقاعة إلى السطح أصبح ضغطها 1 atm ودرجة حرارتها 25°C، فإن حجم الفقاعة عند السطح يساوي تقريبًا:
0.24 L
0.63 L
2.88 L
1.52 L
يبلغ الحجم المولي لأي غاز عند الظروف القياسية (STP):
11.2 L
22.4 L
44.8 L
1 L
عيّنة من غاز عدد مولاتها 0.4 mol وحجمها 5 L، أُخرج جزء منها عند ثبات الضغط ودرجة الحرارة حتى أصبح حجمها 2 L، فإن عدد مولات الغاز المتبقي يساوي:
1.0 mol
0.16 mol
0.08 mol
0.4 mol
عند رسم العلاقة بين حجم الغاز (V) ومقلوب ضغطه (1/P) عند ثبات درجة حرارته، ينتج عن ذلك:
منحنى متناقص
خط مستقيم أفقي
منحنى متزايد غير منتظم
الغاز الافتراضي الذي تُهمل فيه أحجام جسيماته وتنعدم قوى التجاذب بين جزيئاته يُسمّى:
الغاز الحقيقي
الغاز المثالي
الغاز الخامل
البخار المشبع
يقترب سلوك الغاز الحقيقي من سلوك الغاز المثالي كلما:
انخفضت درجة الحرارة وارتفع الضغط
انخفضت درجة الحرارة والضغط معًا
ارتفعت درجة الحرارة والضغط معًا
ارتفعت درجة الحرارة وانخفض الضغط
ينصّ قانون غاي - لوساك على أن ضغط كمية محددة من غاز محصور عند ثبات حجمه:
يتناسب عكسيًا مع درجة حرارته المطلقة
يتناسب طرديًا مع درجة حرارته المطلقة
لا يتأثر بدرجة الحرارة
يتناسب عكسيًا مع مربّع درجة الحرارة
إحدى العبارات الآتية تتفق مع نظرية الحركة الجزيئية للغازات:
تتحرك جزيئات الغاز حركة عشوائية ومستمرة في جميع الاتجاهات
تتوقف حركة جزيئات الغاز عند انخفاض درجة حرارتها إلى الصفر المطلق فقط
تتناسب الطاقة الحركية لجزيئات الغاز عكسيًا مع درجة حرارتها المطلقة
تتجاذب جزيئات الغاز المثالي بقوى كبيرة نسبيًا
وعاءان متساويان في الحجم ودرجة الحرارة، أحدهما يحوي غاز النيون Ne بضغط 2 atm والآخر يحوي غاز الأرجون Ar بضغط 1 atm، فإن العبارة الصحيحة بخصوص عدد الجسيمات في الوعاءين هي:
عدد جسيمات Ne يساوي عدد جسيمات Ar
عدد جسيمات Ar ضعف عدد جسيمات Ne
عدد جسيمات Ne ضعف عدد جسيمات Ar
لا يمكن المقارنة دون معرفة الكتلة المولية لكل غاز
يوصف تصادم جزيئات الغاز بأنه تصادم مرن؛ لأن:
الجزيئات تفقد جزءًا من طاقتها الحركية عند كل تصادم
الجزيئات تلتصق ببعضها بعد التصادم
سرعة الجزيئات تصبح صفرًا بعد التصادم
يبقى مجموع الطاقة الحركية لجزيئاتها ثابتًا قبل التصادم وبعده
عيّنة من غاز حجمها 6 L وضغطها 1 atm، إذا ازداد الضغط المؤثر فيها إلى 3 atm عند ثبات درجة حرارتها، فإن حجمها الجديد يساوي:
18 L
6 L
0.5 L
2 L
في تجربة عملية لدراسة سلوك غاز محصور عند ثبات درجة حرارته، سُجّلت القيم الآتية: عند ضغط 1 atm كان الحجم 8 L، وعند ضغط 2 atm أصبح الحجم 4 L، وعند ضغط 4 atm أصبح الحجم 2 L؛ فإن هذه البيانات تتفق مع:
قانون شارل؛ لأن الحجم يتناقص بانتظام مع الزمن
قانون غاي - لوساك؛ لأن الضغط يتناسب طرديًا مع الحجم
قانون بويل؛ لأن حاصل ضرب الضغط في الحجم يبقى شبه ثابت
قانون أفوجادرو؛ لأن عدد مولات الغاز ثابت
إحدى الوحدات الآتية لا تُستخدم في التعبير عن ضغط الغاز:
atm
kPa
mol
mmHg
لا يمكن إسالة الغاز المثالي مهما زاد الضغط المؤثر فيه أو انخفضت درجة حرارته؛ لأنّ:
جزيئاته كبيرة الحجم
قوى التجاذب بين جزيئاته معدومة
طاقته الحركية معدومة
كثافته كبيرة جدًا
عيّنة من غاز حجمها 2 L عند درجة حرارة 25°C، سُخّنت عند ثبات ضغطها حتى أصبحت درجة حرارتها 100°C، فإن حجمها الجديد يساوي تقريبًا:
1.6 L
2.5 L
3.7 L
4.0 L
عيّنة من غاز حجمها 12 L عند ضغط 0.5 atm ودرجة حرارة 250 K، إذا أصبح ضغطها 1.5 atm وحجمها 6 L، فإن درجة حرارتها الجديدة (بالكلفن) تساوي:
250 K
375 K
125 K
450 K
قيمة ثابت الغاز العام (R) المستخدمة في قانون الغاز المثالي تساوي:
0.082 L.atm/mol.K
22.4 L.atm/mol.K
760 L.atm/mol.K
273 L.atm/mol.K
الضغط الذي يُحدثه أحد الغازات ضمن خليط من الغازات غير المتفاعلة يُسمّى:
الضغط الجوي
الضغط الكلي
الضغط البخاري
الضغط الجزئي
إحدى العبارات الآتية لا تتفق مع نظرية الحركة الجزيئية للغازات:
تتحرك جميع جزيئات الغاز بالسرعة نفسها عند درجة الحرارة نفسها
تتحرك جزيئات الغاز حركة عشوائية ومستمرة
تتصادم جزيئات الغاز تصادمات مرنة
يُهمل حجم جزيئات الغاز مقارنة بالحجم الكلي للغاز
بالون رصد جوي حجمه 4 L وضغطه 800 mmHg عند درجة حرارة -13°C على سطح الأرض، ارتفع إلى طبقة جوية علوية حيث أصبح الضغط الخارجي المؤثر عليه 350 mmHg ودرجة حرارته 7°C، فإن حجم البالون في تلك الطبقة يساوي تقريبًا:
9.85 L
3.72 L
1.75 L
17.2 L
يحتوي وعاء حجمه 4.1 L ودرجة حرارته 27°C على 1.4 g من غاز النيتروجين N₂ و1.6 g من غاز الأكسجين O₂، فإن الضغط الكلي للخليط داخل الوعاء يساوي تقريبًا: (R = 0.082 L.atm/mol.K , Mr(N₂) = 28 g/mol , Mr(O₂) = 32 g/mol)
0.3 atm
1.2 atm
في تجربة وضع بالون منفوخ في حمام مائي ساخن مع بقاء الضغط الجوي المؤثر عليه ثابتًا، يُلاحظ أن حجم البالون:
يزداد
يبقى ثابتًا
يقل
يهبط إلى الصفر
عيّنة من غاز حجمها 5.6 L عند الظروف القياسية وكتلتها 11 g، فإن كتلتها المولية تساوي:
22 g/mol
88 g/mol
بالون حجمه 3 L يحوي 0.2 mol من غاز، أُضيفت إليه كمية إضافية من الغاز نفسه عند ثبات الضغط ودرجة الحرارة حتى أصبح عدد مولاته 0.5 mol، فإن حجمه الجديد يساوي:
7.5 L
1.2 L
0.75 L
15 L
العلاقة بين حجم الغاز (V) ودرجة حرارته المطلقة (T) عند ثبات ضغطه (قانون شارل) تُمثَّل بيانيًا بـ:
منحنى متزايد لا يمر بنقطة الأصل
سبب قابلية الغازات للانضغاط بسهولة مقارنة بالسوائل والمواد الصلبة هو:
وجود فراغات كبيرة بين جزيئات الغاز مقارنة بحجمها
ضعف قوى التجاذب بين جزيئات الغاز فقط
كبر حجم جزيئات الغاز مقارنة بالحجم الكلي الذي تشغله
ثبات الطاقة الحركية لجزيئات الغاز
عند ترتيب الغازات الآتية تصاعديًا حسب مدى انحرافها عن سلوك الغاز المثالي عند الظروف نفسها من الضغط ودرجة الحرارة (H₂ , N₂ , CO₂)، فإن الترتيب الصحيح هو:
CO₂ < N₂ < H₂
N₂ < H₂ < CO₂
CO₂ < H₂ < N₂
H₂ < N₂ < CO₂
غاز ضغطه 400 mmHg، فإن هذا الضغط يعادل بوحدة (kPa) تقريبًا: (1 atm = 760 mmHg = 101.3 kPa)
101.3 kPa
400.0 kPa
53.3 kPa
190.0 kPa
عيّنة من غاز حجمها 8 L وضغطها 780 mmHg عند درجة حرارة 17°C، إذا أصبح ضغطها 950 mmHg وحجمها 6 L، فإن درجة حرارتها الجديدة (بالكلفن) تساوي:
265 K
318 K
300 K
275 K
وعاءان متساويان في الحجم ودرجة الحرارة والضغط، أحدهما يحوي غاز الهيدروجين H₂ والآخر يحوي غاز الأكسجين O₂، فإن العبارة الصحيحة بخصوص عدد الجزيئات في الوعاءين هي:
عدد جزيئات H₂ أكبر من عدد جزيئات O₂
عدد جزيئات H₂ يساوي عدد جزيئات O₂
عدد جزيئات O₂ أكبر من عدد جزيئات H₂
لا يمكن المقارنة دون معرفة الكتلة الكلية لكل غاز
غاز محصور ضغطه 1.2 atm عند درجة حرارة 27°C، سُخّن عند ثبات حجمه حتى أصبحت درجة حرارته 127°C، فإن ضغطه الجديد يساوي:
0.9 atm
2.4 atm
1.6 atm
ينصّ قانون شارل على أن حجم كمية محددة من غاز محصور عند ثبات ضغطه:
لا يتأثر بدرجة حرارته
يتناسب طرديًا مع مربّع درجة حرارته
غاز محصور في وعاء حجمه 8.2 L عند ضغط 2 atm ودرجة حرارة 27°C، فإن عدد مولاته يساوي تقريبًا: (R = 0.082 L.atm/mol.K)
0.33 mol
0.67 mol
1.33 mol
يشغل غاز حجمًا مقداره 11.2 L عند الظروف القياسية، فإن عدد مولاته يساوي:
0.25 mol
0.5 mol
2.0 mol
الحجم الذي تشغله عيّنة عدد مولاتها 0.75 mol من غاز عند الظروف القياسية يساوي:
8.4 L
29.9 L
16.8 L
قيس ضغط غاز محصور في أسطوانة فوجد يساوي 2.5 atm، فإن هذا الضغط يعادل بوحدة (mmHg):
760 mmHg
1900 mmHg
304 mmHg
2660 mmHg
وعاء حجمه 5 L يحوي 0.5 mol من غاز عند درجة حرارة 27°C، فإن ضغط الغاز داخل الوعاء يساوي: (R = 0.082 L.atm/mol.K)
0.82 atm
غاز محصور حجمه 3 L عند درجة حرارة 27°C، تمدد عند ثبات ضغطه حتى أصبح حجمه 6 L، فإن درجة حرارته الجديدة تساوي:
54°C
600°C
327°C
150°C