Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Ładowanie…
Chemia
Na podstawie: J. Kępiński, Technologia chemiczna nieorganiczna, Warszawa 1984. Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe. 1. W warunkach izotermicznych (T = const) wzrost ciśnienia wywołany sprężeniem mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności przemiany amoniaku w opisanym procesie. 2. W warunkach izobarycznych (p = const) wzrost temperatury mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności przemiany amoniaku w opisanym procesie.
(0–1) Reakcja utleniania amoniaku prowadzi do powstania mieszaniny produktów. W tym procesie zachodzą reakcje, których równania przedstawiono poniżej.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | W warunkach izotermicznych (T = const) wzrost ciśnienia wywołany sprężeniem mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności przemiany amoniaku w opisanym procesie. | ||
| 2 | W warunkach izobarycznych (p = const) wzrost temperatury mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności przemiany amoniaku w opisanym procesie. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | W warunkach izotermicznych (T = const) wzrost ciśnienia wywołany sprężeniem mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności przemiany amoniaku w opisanym procesie. | ✓ | ✓ |
| 2 | W warunkach izobarycznych (p = const) wzrost temperatury mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności przemiany amoniaku w opisanym procesie. | ✓ | ✓ |
W warunkach izotermicznych (T = const) wzrost ciśnienia wywołany 1. sprężeniem mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem P wydajności przemiany amoniaku w opisanym procesie. W warunkach izobarycznych (p = const) wzrost temperatury mieszaniny 2. gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności przemiany P amoniaku w opisanym procesie.
1 pkt – poprawna ocena dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) 2NO2 (g) ⇄ 2NO (g) + O2 (g) W zamkniętym reaktorze prowadzono reakcję do momentu ustalenia się stanu równowagi. Zależność stałej równowagi 𝐾 opisanej reakcji rozkładu od temperatury przedstawiono na poniższym wykresie.
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 ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody i obliczenie poprawnej wartości równowagowego stężenia tlenku azotu(IV). 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązanie [NO2]2 1 K = = [NO]2[O2] 4 Stężenie molowe, mol dm–3 początkowe zmiana równowagowe NO (g) 1 + 2x –2x 1 O2 (g) 2 + x –x 2 NO2 (g) 0 +2x 2x 4x2 0,25 = ⟹ x = 0,3536 2 ⋅ 1 𝑐NO = 1 + 2x= 1 + 0,7072 = 1,7072 mol dm–3 Stężenie równowagowe [NO2]: [NO2] = 2x = 0,7072 mol dm–3 [NO2] 0,7072 𝑊 (%) = ∙ 100 % = ∙ 100 % = 41,4 (%) ≈ 41 (%) 𝑐NO 1,7072 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.: Odczytanie wartości stałej równowagi 𝐾 różnej od 4, ale z przedziału (2, 6] skutkuje utratą 1 pkt. Każdy inny odczyt wartości stałej 𝐾 traktuje się jako błąd metody.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Hydrazyna N2H4 rozpuszcza się w wodzie i w ciekłym amoniaku. W powstałych roztworach zachodzą procesy polegające na przeniesieniu protonu. W bezwodnej, ciekłej hydrazynie ustala się równowaga opisana poniższym równaniem. 2N2H4 ⇄ N2H5 + + N2H3 −
Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Stopień utlenienia azotu w hydrazynie jest wyższy niż stopień utlenienia azotu w amoniaku. | ||
| 2 | Jon N H− jest zasadą sprzężoną z cząsteczką N H . 2 3 2 4 |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Stopień utlenienia azotu w hydrazynie jest wyższy niż stopień utlenienia azotu w amoniaku. | ✓ | ✓ |
| 2 | Jon N H− jest zasadą sprzężoną z cząsteczką N H . 2 3 2 4 | ✓ |
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–3) Próbkę chlorku amonu o masie 0,10 g rozpuszczono w wodzie i otrzymano 100 cm3 roztworu. W powstałym roztworze kationy amonowe w pewnym stopniu ulegają przemianie zgodnie z poniższym równaniem. NH4 + + H2O ⇄ NH3 + H3O+ Niewielką objętość przygotowanego roztworu umieszczono w probówce, do której dodano kilka kropel błękitu bromotymolowego. Błękit bromotymolowy przy wzroście pH zmienia barwę z żółtej na niebieską w zakresie pH od 6,0 do 7,6.
Oblicz pH otrzymanego roztworu i napisz, jaka była barwa roztworu po dodaniu wskaźnika. Wynik podaj w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku.
otrzymuje 1 pkt.
3 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku i napisanie poprawnej barwy roztworu. 2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wartości liczbowej wyniku w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku i błędne napisanie albo brak napisania barwy roztworu ALBO – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego i napisanie poprawnej barwy roztworu ALBO 2 pk – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do obliczenia wartości stężenia jonów H+ i napisanie poprawnej barwy roztworu. 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego i błędne napisanie albo brak napisania barwy roztworu ALBO 1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, odczytanie z tablic odpowiedniej wartości stałej 𝐾, poprawne wykonanie obliczeń prowadzących do obliczenia wartości stężenia jonów H+ i błędne napisanie barwy roztworu. 0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania. Przykładowe rozwiązania Sposób 1. 1 ∙ 10−14 + = = 5,6 ∙10−10KNH3= 1,8 ∙10−5 KNH4 1,8 ∙ 10−5 1 mol NH4Cl 53,5 g 𝑛 mol 0,10 g 𝑛 = 0,00187 mol NH4Cl 0,00187 + = = 0,0187 ≈ 0,02 (mol ∙ dm–3)cNH4 0,10 [NH3] ∙ [H3O+] 𝑥2 + = =KNH4 0,02 – 𝑥 [NH4+] 𝑥 = [H3O+] = 3,22 · 10–6 (mol ∙ dm–3) pH = 5,5 Barwa roztworu: żółta Sposób 2. 1 ∙ 10−14 + = = 5,6 ∙10−10KNH3= 1,8 ∙10−5 KNH4 1,8 ∙ 10−5 1 mol NH4Cl 53,5 g 𝑛 mol 0,10 g 𝑛 = 0,00187 mol NH4Cl 0,00187 + = = 0,0187 (mol ∙ dm–3)cNH4 0,10 [NH3] ∙ [H3O+] 𝑥2 + = =𝐾NH4 + cNH4 0,0187 𝑥 = [H3O+] = 3,24 · 10–6 (mol ∙ dm–3) pH = 5,5 Barwa roztworu: żółta Uwaga 1.: W obliczeniach można zastosować uproszczony wzór prowadzący do obliczenia stężenia jonów H+. Uwaga 2.: 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 3.: Jeżeli w efekcie błędów rachunkowych zdający otrzyma wynik pH z przedziału [6,0; 7,0) powinien napisać, że roztwór ma barwę zieloną. Za takie rozwiązanie przyznaje się 2 pkt. Uwaga 4.: Jeżeli w efekcie błędów rachunkowych zdający uzyska wynik pH ≥ 7, to za takie
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Tylko jeden z dwóch metali, oznaczonych umownie symbolami X i E, ma ujemną wartość potencjału standardowego półogniwa. Przeprowadzono doświadczenie przedstawione na schemacie. Probówka I Probówka II Probówka III metal E metal X metal E X2+ (aq) E2+ (aq) HCl (aq) W dwóch probówkach zaobserwowano zmiany świadczące o przebiegu reakcji chemicznych.
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji, które zaszły w probówkach. Zastosuj symbole X i E.
Uszereguj kationy obecne w trzech probówkach przed rozpoczęciem doświadczenia, w kolejności od najsilniejszego do najsłabszego utleniacza. najsilniejszy utleniacz najsłabszy utleniacz
Przeprowadzono – analogiczne do opisanego w informacji wprowadzającej – doświadczenie z tą różnicą, że do probówki III wprowadzono metal X zamiast metalu E.
Rozstrzygnij, czy wprowadzenie do probówki z roztworem HCl metalu X zamiast metalu E pozwoliło zaobserwować objawy reakcji w dwóch probówkach. Odpowiedź uzasadnij.
E + X2+→ E2+ + X E + 2H+→ E2+ + H2
2 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej dwóch równań reakcji. 1 pkt – poprawne napisanie w formie jonowej skróconej jednego równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
X2+ H+ E2+ …………………………………………………………………………………………………………… najsilniejszy utleniacz najsłabszy utleniacz
1 pkt – poprawne uszeregowanie trzech kationów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozstrzygnięcie: nie
1 pkt – poprawne napisanie rozstrzygnięcia i poprawne napisanie uzasadnienia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
: • (W początkowym doświadczeniu zaobserwowano objawy reakcji w dwóch probówkach, a to oznacza, że) dodatnią wartość potencjału standardowego półogniwa ma metal X – więc metal ten nie będzie reagował z kwasem nieutleniającym, jakim jest kwas solny. ALBO • W takim przypadku zajdzie tylko reakcja w probówce I, ponieważ metal X ma dodatnią wartość potencjału standardowego półogniwa. ALBO • W probówce III nie zajdzie reakcja, ponieważ metal X jest mniej aktywny od wodoru.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
Gaz LPG, stosowany do napędu samochodów, jest mieszaniną propanu i butanu. W zbiorniku z LPG panuje ciśnienie 𝑝, w którym ta mieszanina jest cieczą. W zależności od pory roku stosuje się dwa rodzaje LPG: zimowy i letni. Skład przykładowych ciekłych mieszanin LPG (w przeliczeniu na stosunek molowy) i odpowiadające im gęstości zestawiono w tabeli.
| Rodzaj mieszaniny | ||
|---|---|---|
| zimowy LPG | letni LPG | |
| 𝑛 ∶ 𝑛 propanu butanu | 70 : 30 | 30 : 70 |
| Gęstość, g ∙cm−3 (T = 273 K) | 0,54 | 0,56 |
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.
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania 1,0 dm3 zimowego LPG jest (mniejsza niż / taka sama jak / większa niż) ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania tej samej objętości letniego LPG. Ilość CO2 emitowanego do atmosfery podczas spalania 1,0 dm3 LPG jest większa w przypadku (letniego / zimowego) LPG.
rozwiązań zadań
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 obliczenia 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 { 3 𝑛propan = 𝑛butan ⋅ 7 44 ∙3 560 = ∙𝑛butan + 58 ∙𝑛butan 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 należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń. Uwaga 2.: Podanie wyniku końcowego ze znakiem minus skutkuje utratą 1 pkt.
Ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania 1,0 dm3 zimowego LPG jest (mniejsza niż / taka sama jak / większa niż) ilość energii wydzielana podczas całkowitego spalania tej samej objętości letniego LPG. Ilość CO2 emitowanego do atmosfery podczas spalania 1,0 dm3 LPG jest większa w przypadku (letniego / zimowego) LPG.
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2)
Uzupełnij poniższe schematy. Napisz w każdym z nich: • wzór półstrukturalny (grupowy) alkenu – organicznego substratu przemiany • niezbędne warunki prowadzenia procesu.
2 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch schematów. 1 pkt – poprawne uzupełnienie jednego schematu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) Kamfen jest składnikiem wielu olejków eterycznych. • addycji HBr przebiegającej zgodnie z regułą Markownikowa • addycji H2O przebiegającej niezgodnie z regułą Markownikowa.
H Br CH CH CH2 CH2 C C H2C H2C HBr CH2 CH2 H2C C CH3 H2C C CH3 CH CH3 CH CH3 kamfen OH H CH CH CH2 CH2 C C H2C H2C H2O CH2 CH2 H2C C CH3 H2C C CH3 CH CH3 CH CH3 kamfen
1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch wzorów produktów. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1)
Uzupełnij tabelę. Napisz nazwę typu reakcji p-ksylenu z bromem pod wpływem światła i w obecności żelaza (addycja, eliminacja albo substytucja) oraz nazwę mechanizmu (elektrofilowy, nukleofilowy albo rodnikowy), według którego przebiega każda z tych reakcji.
| Reakcja p-ksylenu z bromem | ||
|---|---|---|
| pod wpływem światła | w obecności Fe | |
| Typ reakcji | ||
| Mechanizm reakcji |
Reakcja p-ksylenu z bromem pod wpływem światła w obecności Fe Typ reakcji substytucja Mechanizm reakcji rodnikowy elektrofilowy
1 pkt – poprawne uzupełnienie trzech pól tabeli. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1)
Napisz równanie reakcji monobromowania p-ksylenu pod wpływem światła. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.
CH3 CH2Br (światło) + Br2 + HBr CH3 CH3
1 pkt – poprawne napisanie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Odczyn wodnego roztworu hydrazyny jest słabo zasadowy.
| ✓ |
Stopień utlenienia azotu w hydrazynie jest wyższy niż stopień utlenienia 1. P azotu w amoniaku. 2. Jon N2H3− jest zasadą sprzężoną z cząsteczką N2H4. P
1 pkt – poprawna ocena dwóch zdań. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
kwas 1 zasada 2 kwas 2 zasada 1 H2O + N2H4 ⇄ N2H5+ + OH–
1 pkt – poprawne uzupełnienie schematu. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
rozwiązań zadań