ข้อสอบปลายภาครายวิชาเคมี 3

ให้นักเรียนใส่ชื่อ - นามสกุล ห้องและเลขที่สอบให้ชัดเจน

คำถามที่ 1: การทดลองของนักเรียน (ปัจจัย: ความเข้มข้น)

สถานการณ์: นักเรียนกลุ่มหนึ่งทำการทดลองศึกษาปฏิกิริยาระหว่างโลหะแมกนีเซียม (Mg) กับกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ซึ่งได้แก๊สไฮโดรเจน (H_2​) เกิดขึ้น ดังสมการ: Mg(s)+2HCl(aq)→MgCl₂​(aq)+H₂​(g)

พวกเขาทำการทดลอง 2 ชุด โดยใช้ลวดแมกนีเซียมยาวเท่ากัน และมีปัจจัยอื่นๆ เหมือนกันทุกประการ ยกเว้นความเข้มข้นของกรดไฮโดรคลอริก

• ชุดการทดลองที่ 1: ใช้กรดไฮโดรคลอริกความเข้มข้น 1.0 โมลต่อลิตร

• ชุดการทดลองที่ 2: ใช้กรดไฮโดรคลอริกความเข้มข้น 2.0 โมลต่อลิตร

คำถาม: จงคาดการณ์ว่าชุดการทดลองใดที่แก๊สไฮโดรเจนจะเกิดขึ้นได้เร็วกว่ากัน (1 คะแนน)

คำถามที่ 2 : การทดลองของนักเรียน (ปัจจัย: ความเข้มข้น)

คำถาม: จงอธิบายคำตอบในข้อ 1 โดยใช้ ทฤษฎีการชน มาประกอบการอธิบาย (3 คะแนน)

คำถามที่ 3 : ยาเม็ดฟู่ (ปัจจัย: พื้นที่ผิว)

คำถาม: หากต้องการให้ยาละลายและเกิดปฏิกิริยาให้หมดเร็วที่สุด ควรเลือกใช้ยาเม็ดฟู่รูปแบบใด เพราะเหตุใด? จงอธิบายโดยเชื่อมโยงกับเรื่อง พื้นที่ผิว และ ทฤษฎีการชน (4 คะแนน)

คำถามที่4: การถนอมอาหาร (ปัจจัย: อุณหภูมิ)

สถานการณ์: โดยทั่วไปแล้ว เราเก็บเนื้อสัตว์หรือนมสดไว้ในตู้เย็นเพื่อป้องกันการเน่าเสีย แต่ถ้าหากวางทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้อง อาหารเหล่านี้จะเน่าเสียได้เร็วกว่ามาก

คำถาม: กระบวนการเน่าเสียของอาหารเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากเอนไซม์ของจุลินทรีย์ จงใช้ความรู้เรื่อง อุณหภูมิกับอัตราการเกิดปฏิกิริยา และ ทฤษฎีการชน มาอธิบายว่าเหตุใดการเก็บอาหารในตู้เย็นจึงช่วยชะลอการเน่าเสียได้ (4 คะแนน)

คำถามที่ 5 : การสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (ปัจจัย: ตัวเร่งปฏิกิริยา)

จากข้อมูลในตาราง การทดลองใดมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงกว่ากัน (1 คะแนน)

คำถามที่ 6 : การสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (ปัจจัย: ตัวเร่งปฏิกิริยา)

หากทราบว่าในการทดลองหนึ่งมีการเติม "โพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI)" ลงไปเล็กน้อย ซึ่งทำหน้าที่เป็น ตัวเร่งปฏิกิริยา การทดลองนั้นน่าจะเป็นการทดลอง A หรือ B? เพราะเหตุใด (3 คะแนน)

คำถามที่ 7 : การสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (ปัจจัย: ตัวเร่งปฏิกิริยา)

จงอธิบายหน้าที่ของตัวเร่งปฏิกิริยาโดยเชื่อมโยงกับ พลังงานก่อกัมมันต์ (Activation Energy) (2 คะแนน)

คำถามที่ 8 : การออกแบบการทดลอง (ทักษะบูรณาการ)

คำถาม: ในฐานะวิศวกรเคมี คุณจะออกแบบสภาวะการทดลองอย่างไรเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดได้เร็วที่สุด? จงเลือกสภาวะจากแต่ละปัจจัย (1-4) พร้อมทั้งอธิบายเหตุผลของ ทุกตัวเลือก โดยใช้ความรู้เรื่องปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา (8 คะแนน)

คำถามที่ 9 : การสลายตัวของยา (คำนวณจากตาราง)

คำถาม: จงคำนวณหา อัตราการสลายตัวโดยเฉลี่ยของสาร X ในช่วงเวลา 2 ถึง 6 นาที (4 คะแนน)