Chemia · 2024
Test diagnostyczny CKE grudzień, PR (F‑2023)
Poziom rozszerzony · Formuła 2023
Zadanie 4.
(2 pkt)(0–2) N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) W temperaturze T i pod ciśnieniem p do syntezy amoniaku użyto 8,0 dm3 mieszaniny azotu i wodoru, w której objętość azotu stanowiła 25 %. Stwierdzono, że w wyniku reakcji otrzymano 5,0 dm3 mieszaniny gazów w stanie równowagi (wszystkie gazy odmierzono w tych samych warunkach).
Oblicz wydajność reakcji syntezy amoniaku w opisanych warunkach. Wynik zapisz w procentach.
Odpowiedzi
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach objętościowych. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego i/lub niepodanie wyniku w procentach ALBO 1 pkt – poprawne obliczenie wartości objętości amoniaku w równowagowej mieszaninie gazów ALBO 1 pkt – poprawne obliczenie niewiadomej zdefiniowanej w rozwiązaniu – ustalenie zależności. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązanie 8 dm3 − 100 % (dotyczy mieszaniny N2 i H2) x − 25 % ⇒ x = 2 dm3 N2 8 dm3 – 2 dm3 = 6 dm3 H2
rozwiązań zadań Z równania reakcji wynika, że N2 i H2 zmieszano w ilościach stechiometrycznych. N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) 2 dm3 6 dm3 4 dm3 ⇒ tyle powstałoby NH3, gdyby reakcja przebiegła z wydajnością równą 100 %. Z treści zadania wynika, że otrzymano 5 dm3 równowagowej mieszaniny gazów, czyli azotu, wodoru i amoniaku. N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) (2 – 0,5y) dm3 + (6 – 1,5y) dm3 y dm3 (2 – 0,5y) + (6 – 1,5y) + y = 5 ⇒ y = 3 dm3 NH3 4 dm3 NH3 − 100 % 3 dm3 NH3 − z ⇒ z = 𝟕𝟓 (%)