Chemia · 2022
Matura CKE maj, PR (F‑2015)
Poziom rozszerzony · Formuła 2015
Zadanie 5.
(2 pkt)(0–2) Do reaktora o pojemności 1,0 dm 3 wprowadzono pewną liczbę moli substancji A oraz pewną liczbę moli substancji B. Reaktor zamknięto i zainicjowano reakcję chemiczną, która A (g) + B (g) ⇄ C (g) + D (g) Do momentu ustalenia stanu równowagi przereagowało 20 % substancji A. W tych warunkach stężeniowa stała równowagi opisanej reakcji jest równa 2,0.
Oblicz, jaki procent liczby moli wyjściowej mieszaniny stanowiła substancja A.
Odpowiedzi
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: – popełnienie błędów rachunkowych. LUB – niepodanie wyniku w procentach. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Uwaga 1.: 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. Uwaga 2: Ponieważ szukaną jest zawartość jednego z reagentów w mieszaninie początkowej (obliczamy stosunek ilości, czyli wartość względną, a nie – bezwzględną ilość substancji), dopuszcza się przyjęcie założenia co do stężenia jednego z reagentów. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. [ C ] [D ] Kc = = 2,0 [ A ] [B ] Ponieważ V = 1,0 dm3, działania na stężeniach są równoważne z działaniami na molach. Liczba moli początkowa reakcja równowaga A (g) 𝑥 –0,2𝑥 0,8 𝑥 B (g) 𝑦 –0,2 𝑥 𝑦 – 0,2 𝑥 C (c) 0 +0,2 𝑥 0,2 𝑥 D (g) 0 +0,2 𝑥 0,2 𝑥 0,2𝑥 ⋅ 0,2𝑥 2 = 0,8𝑥⋅ (𝑦−0,2𝑥) 2 · 0,8(𝑦 – 0,2𝑥) = 0,04𝑥 𝑥 1,6 1,6𝑦 = 0,36𝑥 ⇒ 𝑦 = 0,36 1,6 1,6 + 0,36 = 1,96 mol ⇒ 𝑥 = · 100 % ≅ 81,63 (%) ALBO 82 (%) 1,96 Sposób 2. [ C ] [D ]Kc = = 2,0 [ A ] [B ] Ponieważ V = 1,0 dm3, działania na stężeniach są równoważne z działaniami na molach. Liczba moli początkowa reakcja równowaga A (g) 1 –0,2 0,8 B (g) 𝑥 –0,2 𝑥– 0,2 C (c) 0 +0,2 0,2 D (g) 0 +0,2 0,2 0,2 ⋅ 0,2 2 = 0,8 ⋅(𝑥−0,2) 2 · 0,8 (𝑥 – 0,2) = 0,04 1,6𝑥 = 0,32 + 0,04 𝑥 = 0,225 1 𝑥 = 100 % ≅ 81,63 (%) ALBO 82 (%) 1 + 0,225
rozwiązań zadań