Chemia - Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 10.
W temperaturze 1000 K przeprowadzono reakcję opisaną równaniem:
CO(g) + H2O(g) ⇄ CO2 (g) + H2 (g)
Mieszaninę zawierającą 2,00 mole tlenku węgla(II) i 8,00 moli pary wodnej umieszczono w reaktorze o stałej pojemności równej 1 dm3 i zainicjowano reakcję, przy czym utrzymywano temperaturę 1000 K. Po ustaleniu się równowagi stwierdzono, że powstało 1,68 mola tlenku węgla(IV).
Oblicz stężeniową stałą równowagi opisanej reakcji w temperaturze 1000 K.
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody (w tym poprawne zapisanie – w dowolnej postaci –
wyrażenia na stałą równowagi), poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku
jako wielkości niemianowanej.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
LUB
– niepodanie wyniku jako wielkości niemianowanej (z błędną jednostką).
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.
Przykładowe rozwiązanie
nrCO2 = 1,68 mol ⇒ nrH2 = 1,68 mol
i nrCO = 2 mol – 1,68 mol = 0,32 mol
i nrH2O = 8 mol – 1,68 mol = 6,32 mol
[CO2] = nrCO2V = 1,68 mol1 dm3 = 1,68 mol ∙ dm–3 = [H2]
[CO] = nrCOV = 0,32 mol1 dm3 = 0,32 mol ∙ dm–3
i [H2O] = nrH2OV = 6,32 mol1 dm3 = 6,32 mol ∙ dm–3
Kc = [CO2]∙[H2][CO]∙[H2O] = 1,68 mol ∙ dm–3 ∙ 1,68 mol ∙ dm–30,32 mol ∙ dm–3 ∙ 6,32 mol ∙ dm–3 = 1,4
