Chemia · 2021
Matura CKE maj, PR (F‑2015)
Poziom rozszerzony · Formuła 2015
Zadanie 6.
(2 pkt)(0–2) W mieszaninie gazów doskonałych sumaryczne stężenie molowe wyraża się wzorem: 𝑝 𝑐= 𝑅∙𝑇 𝑝 – ciśnienie w hPa 𝑇 – temperatura w K 𝑅 – stała gazowa równa 83,1 hPa∙dm3∙K–1∙mol–1. Ponadto ሾCOሿ 𝑛co 𝑐 = ሾCOሿ + ሾCO2ሿ oraz = ሾCO2ሿ 𝑛co2
Oblicz wartość stężeniowej stałej równowagi opisanej przemiany w temperaturze 873 K i pod ciśnieniem 1013 hPa. Wyrażenie na stężeniową stałą równowagi tej reakcji ሾCOሿ2 𝑲 = ሾCO2ሿ Załóż, że CO i CO2 są gazami doskonałymi.
Odpowiedzi
Poprawna odpowiedź
I: ሾCOሿ2 𝐾= ሾCO2ሿ w temperaturze 873 K: zaw. % CO2 – 80%, a zaw. % CO – 20% 𝑝 1013 𝑐 = 𝑅∙𝑇= 83,1∙873 = 0,014 mol∙dm–3 ሾCOሿ= 0,2 ∙ 0,014 = 0,0028 mol∙dm–3 ሾCO2ሿ= 0,8 ∙ 0,014 = 0,0112 mol∙dm–3 0,00282 𝐾= = 6,96∙10–4 ALBO 7∙10–4 0,0112
II: 𝑛𝑅𝑇 𝑝𝑉= 𝑛𝑅𝑇 ⇒ 𝑉= 𝑝 1∙83,1∙873 𝑛 =1 mol ⇒ 𝑉= = 71,615 dm3 1013 ሾCOሿ2 ቂ𝑛co 2 (0,2)2 𝑉ቃ𝐾 = ⇒ 𝐾= = = 6,98 ∙ 10–4 ሾCO2ሿ 𝑛co2 0,8 ∙71,615 𝑉 𝐾= 6,98 ∙10–4 ALBO 7 ∙10–4
III: [CO] 20 1 = = [CO2] 80 4 [CO] + 4[CO] = 0,014 mol [CO] = 0,0028 dm3 mol ሾCO2ሿ = 0,0112 dm3 (0,0028)2 K= 0,0112 K= 7∙10–4
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku jako wielkości niemianowanej. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego. LUB – podanie wyniku z błędną jednostką. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga 1.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń. Uwaga 2.: Podanie wartości stałej równowagi z jednostką wynikającą z podstawienia do wyrażenia na stałą równowagi 𝐾 stężenia molowego reagentów – nie skutkuje utratą punktu. Uwaga 3.: Rozwiązanie zadania, w którym zdający wykonuje obliczenia dla warunków innych niż określono w zadaniu, np. dla warunków normalnych, jest niepoprawne.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania