maturabiolchem.pl

BIOLOGIA

ZADANIA MATURALNE

CHEMIA

ZADANIA MATURALNE

Matura Czerwiec 2024, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023 - Zadanie 9. (2 pkt)

Reakcja tlenku węgla(IV) z wodorem przebiega zgodnie z równaniem:

CO2 (g) + H2 (g) ⇄ CO (g) + H2O (g)

W tabeli przedstawiono wartości stężeniowej stałej równowagi Kc tej reakcji w wybranych temperaturach.

Temperatura, K 400 600 800 1000
Stała równowagi 6,47 ∙ 10–4 3,54 ∙ 10–2 2,37 ∙ 10–1 6,97 ∙ 10–1

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Do reaktora o stałej pojemności wprowadzono 10 moli tlenku węgla(IV) i 5,0 moli wodoru. Reaktor zamknięto i w temperaturze 800 K zainicjowano reakcję. Po pewnym czasie układ osiągnął stan równowagi.

Oblicz stosunek molowy tlenku węgla(IV) do wodoru w reaktorze po ustaleniu się stanu równowagi w temperaturze 𝟖𝟎𝟎 𝐊.

Obliczenia:
Rozwiązanie:
Zadanie 9. (0–2)
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […]; 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych. IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 7) oblicza wartość stałej równowagi reakcji odwracalnej; oblicza stężenia równowagowe […] reagentów.

Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie poprawnego wyniku.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
ALBO
– poprawne obliczenie wartości liczby moli CO2 i H2 w stanie równowagi.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.

Przykładowe rozwiązanie
nCO2 = 10 mol i nH2 = 5 mol
W temperaturze 800 K stała równowagi 𝐾c = 0,237
V = const ⟹ stosunki molowe są równe stosunkom stężenia molowego.

Substancja Początkowa
liczba moli		 Zmiana
liczby moli		 Równowagowa
liczba moli
CO2 10 – x 10– x
H2 5 – x 5– x
CO 0 + x x
H2O 0 + x x

𝐾c = = 0,237 ⟹ 𝑥 = 2,248 mol ⟹ liczba moli w stanie równowagi:
𝑛CO2r = 10 – 2,248 = 7,752 mol
𝑛H2r = 5 – 2,248 = 2,752 mol ⟹ stosunek liczby moli nCO2 : nH2 = = 2,8   ALBO    31 : 11    ALBO    14 : 5

Drukuj zadanie:
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments

PARTNERZY