Chemia · 2022
Matura CKE maj, PR (F‑2015)
Poziom rozszerzony · Formuła 2015
Zadanie 4.
(2 pkt)Gaz syntezowy, czyli mieszanina CO i H2, jest otrzymywany w przemyśle różnymi metodami. Niżej podano równania dwóch reakcji, w których powstaje taka mieszanina. I CH4 + CO2 → 2CO + 2H2 ∆H<0 II CH4 + H2O → CO + 3H2 ∆H>0 Na poniższym wykresie przedstawiono zależność stopnia przemiany metanu od temperatury dla dwóch różnych wartości ciśnienia dla jednej z tych reakcji. Stopień przemiany metanu jest miarą wydajności reakcji – im większy stopień przemiany, tym większa wydajność reakcji.
4.1. (0–1 pkt)
Napisz numer reakcji (I albo II), do której odnosi się powyższy wykres stopnia przemiany metanu. Odpowiedź uzasadnij – uwzględnij efekt energetyczny reakcji.
4.2. (0–1 pkt)
Uzupełnij zdanie o wpływie ciśnienia na stopień przemiany metanu – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w nawiasie. Wyjaśnij przedstawioną na wykresie zależność stopnia przemiany metanu od ciśnienia. W stałej temperaturze wzrost ciśnienia skutkuje (wzrostem / spadkiem) stopnia przemiany metanu.
Odpowiedzi
4.1.
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne napisanie numeru reakcji i poprawne uzasadnienie uwzględniające efekt energetyczny reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Numer reakcji: II Uzasadnienie, np.: Wydajność reakcji jest tym wyższa, im wyższa jest temperatura, co oznacza, że reakcja jest endotermiczna. ALBO Wydajność reakcji rośnie wraz ze wzrostem temperatury, co oznacza, że ΔH > 0. ALBO Ze wzrostem temperatury rośnie stopień przemiany metanu, co oznacza, że ΔH > 0.
4.2.
Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie zdania i poprawne wyjaśnienie, w którym zdający odniósł się do stechiometrii reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązania W stałej temperaturze wzrost ciśnienia skutkuje (wzrostem / spadkiem) stopnia przemiany metanu. Wyjaśnienie, np.: Reakcja zachodzi ze wzrostem liczby moli reagentów (gazowych). ALBO Produkty mają większą objętość niż substraty. ALBO (Zgodnie z regułą przekory większej wydajności reakcji II sprzyja niższe ciśnienie, ponieważ) liczba moli gazowych substratów jest mniejsza od liczby moli gazowych produktów. Uwaga: Odpowiedź, w której zdający nie odniósł się do stechiometrii reakcji, nie jest wyjaśnieniem przedstawionej na wykresie zależności.