Chemia · 2025
Matura CKE maj, PR (F‑2023)
Poziom rozszerzony · Formuła 2023
Zadanie 15.
(2 pkt)(0–2) Wykonano doświadczenie. Próbkę 1,0 dm3 letniego LPG przeprowadzono w stan gazowy i spalono.
Oblicz energię, która wydzieli się do otoczenia w wyniku całkowitego spalenia 1,0 𝐝𝐦𝟑 letniego LPG. Wynik podaj w kilodżulach. Przyjmij, że wartości entalpii spalania węglowodorów są takie same jak w warunkach standardowych. Załóż, że powyższe wartości nie ulegają zmianie wraz ze zmianą temperatury oraz że energia jest wymieniana z otoczeniem wyłącznie na sposób ciepła.
Odpowiedzi
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale: • popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego LUB • podanie wyniku z jednostką inną niż kJ ALBO 1 pkt – poprawne obliczenie liczby moli C3H8 i C4H10 w 1 dm3 letniego LPG. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. 𝑀propan = 44 g ∙ mol–1 𝑀butan = 58 g ∙ mol–1 𝑚 = 560 g 𝑚 𝑑= 𝑉 44 ⋅𝑛propan + 58 ∙𝑛butan = 560 44 ∙ 3 { 3 ⇒ 560 = ∙𝑛butan + 58 ∙𝑛butan 𝑛propan = 𝑛butan ⋅ 7 7 𝑛butan = 7,286 mol 𝑛propan = 3,123 mol 𝐸= 7,286 ∙2878 + 3,123 ∙2219 = 27 899,05 ≈𝟐𝟕 𝟗𝟎𝟎 (𝐤𝐉) Sposób 2. Założenie: Mieszanina zawiera 0,3 mol C3H8 i 0,7 mol C4H10. Energia wydzielona ze spalenia takiej mieszaniny: 𝐸= 0,3 mol ∙(2219 kJ ∙mol−1) + 0,7 mol ∙(2878 kJ ∙mol−1) = 2 680 kJ Masa tej mieszaniny: 𝑚= 0,3 mol ∙44 g ∙mol−1 + 0,7 mol ∙58 g ∙mol−1 = 53,8 g Objętość tej mieszaniny: 53,8 g 𝑉= = 96,1 cm3 0,56 g ∙ cm−3 96,1 cm3 2 680 kJ 1000 cm3 𝑥 𝑥= 27 887,62 ≈𝟐𝟕 𝟗𝟎𝟎 (𝐤𝐉) Uwaga 1.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny uznaje się każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń. Uwaga 2.: Podanie wyniku końcowego ze znakiem minus skutkuje utratą 1 pkt.