1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii
  3. Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)

Chemia - Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 7.

Kategoria: Wpływ czynników na przebieg reakcji Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Zbadano wpływ zmian temperatury (doświadczenie I) i zmian ciśnienia (doświadczenie II) w układzie na wydajność otrzymywania produktu X w reakcji opisanej schematem:

aA (g) + bB (g) ⇄ xX (g)

Wyniki pomiarów zamieszczono w poniższych tabelach. Zawartość produktu X w mieszaninie równowagowej wyrażono w procentach objętościowych.

Doświadczenie I

Ciśnienie, MPa Temperatura, °C Zawartość produktu X w mieszaninie równowagowej
20 300 63%
500 18%
700 4%

Doświadczenie II

Temperatura, °C Ciśnienie, MPa Zawartość produktu X w mieszaninie równowagowej
400 0,1 0.4%
10 26%
60 66%
Na podstawie: K-H. Lautenschläger i in. Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007

Na podstawie przedstawionych wyników pomiarów wybierz spośród wymienionych poniżej proces, który zachodził w badanym układzie. Napisz numer wybranego procesu. Odpowiedź uzasadnij.

Numer procesu Równanie reakcji ∆H°, kJ
1 N2 (g) + O2 ⇄ 2NO (g) 182,6
2 2F2 (g) + O2 ⇄ 2F2O (g) 49,0
3 N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) -91,8
4 Cl2 (g) + H2 (g) ⇄ 2HCl (g) -184,6
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2004

Numer procesu:
Uzasadnienie:

Rozwiązanie

Zasady oceniania
2 pkt – poprawne wskazanie numeru procesu i poprawne uzasadnienie uwzględniające wpływ temperatury i wpływ ciśnienia na stan równowagi reakcji.
1 pkt – poprawne wskazanie numeru procesu i poprawne uzasadnienie uwzględniające tylko wpływ temperatury albo tylko wpływ ciśnienia na stan równowagi reakcji.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów (np. tylko wskazanie numeru procesu) albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Numer procesu: 3
Uzasadnienie:
Proces, który zachodził w badanym układzie, musiał być egzoenergetyczny, ponieważ wzrost temperatury skutkował zmniejszeniem wydajności otrzymywania produktu X. Jednocześnie w tej reakcji objętość gazowych substratów musiała być większa niż objętość gazowego produktu, gdyż wzrost ciśnienia był przyczyną wzrostu wydajności otrzymywania produktu X. Takie dwa warunki spełnia jedynie proces syntezy amoniaku, zilustrowany równaniem 3.