Chemia · 2019
Matura CKE maj, PR (F‑2015)
Poziom rozszerzony · Formuła 2015
Zadanie 7.
(2 pkt)(0–2) W reaktorze o stałej pojemności znajdowały się tlenek węgla(II) i para wodna zmieszane w stosunku masowym 1 : 1, a sumaryczna liczba moli tych reagentów była równa 20. Stężeniowa stała równowagi reakcji CO (g) + H2O (g) ⇄ CO2 (g) + H2 (g) w warunkach prowadzenia procesu wynosi 1.
Oblicz, ile moli wodoru znajdowało się w reaktorze po osiągnięciu stanu równowagi przez układ.
Odpowiedzi
Zasady oceniania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie liczby moli wodoru. 1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego. lub – podanie wyniku z błędną jednostką. 0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Uwagi
: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń. Za rozwiązanie, w którym zdający nie przedstawi toku rozumowania prowadzącego do obliczenia początkowej liczby moli CO i H2O, należy przyznać 0 pkt. Poprawne rozwiązanie [ CO 2 ] ⋅ [ H 2 ]Kc = = 1 [ CO ] ⋅ [ H 2 O ] początkowa liczba moli m H 2 O : m CO = 1 : 1, stąd n H 2 O · M H 2 O = n CO · M CO n H 2 O : n CO = 28 : 18 n H 2 O + n CO = 20 moli n H 2 O = 12,2 mola n CO = 7,8 mola liczba moli początkowa reakcja równowaga CO 7,8 –x 7,8 – x H2O 12,2 –x 12,2 – x H2 0 x x CO2 0 x x Ponieważ V = const, działania na stężeniach są równoznaczne z działaniami na molach. Kc = 1, stąd [CO2][H2] = [CO][H2O] x2 = (7,8 – x) (12,2 – x) x2 = 7,8 · 12,2 – 7,8x – 12,2x + x2 x = n = 4,76 (mola) ≈4,8 (mola)