Zadania maturalne z chemii

Znalezionych zadań - 55

Strony

1

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 7. (2 pkt)

Energetyka reakcji Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Proces Habera-Boscha to przemysłowa metoda pozwalająca na syntezę amoniaku z azotu i wodoru. W procesie tym ustala się stan równowagi opisany poniższym równaniem:

N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)

Wydajność tworzenia amoniaku zależy od temperatury. Zależność tę ilustruje poniższy uproszczony wykres, który przedstawia zawartość procentową amoniaku w mieszaninie równowagowej w funkcji temperatury.

7.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy synteza amoniaku z azotu i wodoru jest reakcją endotermiczną. Podaj uzasadnienie swojej odpowiedzi.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

7.2. (0–1)

Określ i wyjaśnij wpływ wzrostu ciśnienia na wydajność tworzenia amoniaku w warunkach izotermicznych. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych w nawiasach i dokończ poniższe zdanie.

Wraz ze wzrostem ciśnienia w warunkach izotermicznych wydajność tworzenia amoniaku (wzrasta / maleje), ponieważ

2

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 8. (2 pkt)

Energetyka reakcji Wpływ czynników na przebieg reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Katalizatory to substancje, które wpływają na barierę energetyczną reakcji, ponieważ zmieniają jej mechanizm i pozwalają na szybsze osiągnięcie stanu równowagi.

8.1. (0–1)

Tylko jeden z poniższych wykresów ilustruje w uproszczeniu zmiany energii podczas przebiegu reakcji prowadzonej z udziałem katalizatora (linia ciągła) i bez jego udziału (linia przerywana). Skala na osi energii jest taka sama dla wszystkich wykresów.

Rozstrzygnij, który wykres (A, B lub C) poprawnie ilustruje reakcję przebiegającą z udziałem katalizatora. Następnie określ, czy wartość zmiany entalpii w reakcji przebiegającej z udziałem katalizatora była dodatnia czy ujemna.

Rozstrzygnięcie:

Wartość zmiany entalpii:

8.2. (0–1)

Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. Reakcja chemiczna z udziałem katalizatora przebiega drogą o energii mniejszej niż reakcja przebiegająca bez udziału katalizatora. P F
2. Wydajność reakcji przebiegającej z udziałem katalizatora jest większa niż wydajność reakcji prowadzonej bez jego udziału. P F
3

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 3. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj/wymień

Poniższy wykres ilustruje zmianę energii podczas reakcji opisanej następującym równaniem:

X2 (g) + Y2 (g) ⇄ 2XY (g)

Określ, czy wydajność reakcji, w której otrzymuje się produkt XY, wzrośnie, zmniejszy się czy pozostanie taka sama, jeśli w układzie w stanie równowagi,

  • następuje spadek temperatury w warunkach izobarycznych (𝒑 = 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐭).

  • następuje spadek ciśnienia w warunkach izotermicznych (𝑻 = 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐭).

4

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 7. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W poniższej tabeli podano wartości entalpii (w temperaturze 298 K) trzech przemian:

  1. syntezy tlenku azotu(II)
  2. syntezy tlenku azotu(IV)
  3. syntezy amoniaku.
Przemiana Równanie przemiany Δ𝐻°, kJ
1. N2 (g) + O2 (g) ⇄ 2NO (g) +182,52
2. 2NO (g) + O2 (g) ⇄ 2NO2 (g) –114,14
3. N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) –91,88
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. Zwiększenie ciśnienia w warunkach izotermicznych (𝑇 = const) w układzie będącym w stanie równowagi, w którym przebiega przemiana 1., będzie skutkowało wzrostem stężenia tlenku azotu(II). P F
2. Obniżenie temperatury w warunkach izobarycznych (𝑝 = const) w układzie będącym w stanie równowagi, w którym przebiega przemiana 2., będzie skutkowało zwiększeniem wartości stałej równowagi reakcji syntezy tlenku azotu(IV). P F
5

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 8. (2 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W poniższej tabeli podano wartości entalpii (w temperaturze 298 K) trzech przemian:

  1. syntezy tlenku azotu(II)
  2. syntezy tlenku azotu(IV)
  3. syntezy amoniaku.
Przemiana Równanie przemiany Δ𝐻°, kJ
1. N2 (g) + O2 (g) ⇄ 2NO (g) +182,52
2. 2NO (g) + O2 (g) ⇄ 2NO2 (g) –114,14
3. N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) –91,88
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Rozstrzygnij, czy schłodzenie układu, w którym przebiega przemiana 3., będzie skutkowało zwiększeniem:

  • równowagowego stężenia amoniaku
  • szybkości reakcji syntezy amoniaku.

Zaznacz TAK albo NIE. Odpowiedzi uzasadnij.

Rozstrzygnięcie: zwiększenie równowagowego stężenia amoniaku TAK / NIE

Uzasadnienie:

Rozstrzygnięcie: zwiększenie szybkości reakcji syntezy amoniaku TAK / NIE

Uzasadnienie:

6

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 10. (5 pkt)

Szybkość reakcji Wpływ czynników na przebieg reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Oblicz

W zamkniętym reaktorze zachodzi reakcja opisana równaniem:

X2 (g) + 2Y2 (g) → 2XY2 (g)

Zależność szybkości tej reakcji od stężenia opisuje poniższe równanie kinetyczne.

𝑣 = 𝑘 ∙ 𝑐𝒂X2 ∙ 𝑐𝒃Y2

Aby wyznaczyć wykładniki 𝑎 i 𝑏 w równaniu kinetycznym, przeprowadzono serię pomiarów: w temperaturze 𝑇 mierzono zależność szybkości reakcji od stężenia jednego z substratów przy stałym stężeniu drugiego. Na podstawie wyników pomiarów sporządzono poniższe wykresy zależności szybkości reakcji od:

  • stężenia substratu X2 przy stałym stężeniu 𝑐Y2 = 1 mol ∙ dm–3 (linia czerwona)
  • stężenia substratu Y2 przy stałym stężeniu 𝑐X2 = 1 mol ∙ dm–3 (linia zielona).

10.1. (0–1)

Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. Zmniejszenie objętości reaktora w warunkach izotermicznych, przy niezmienionej początkowej liczbie moli substratów, skutkuje wzrostem szybkości opisanej reakcji. P F
2. Wzrost temperatury w reaktorze w warunkach izobarycznych, przy niezmienionej początkowej liczbie moli substratów, skutkuje spadkiem szybkości opisanej reakcji. P F

10.2. (0–4)

W reaktorze o pojemności 4,0 dm3 umieszczono stechiometryczną mieszaninę, zawierającą łącznie 12,0 mol gazów X2 i Y2, i zainicjowano reakcję syntezy gazu XY2. W układzie utrzymywano temperaturę 𝑇.

Na podstawie analizy wykresów ustal i napisz wartości wykładników 𝒂 i 𝒃. Następnie oblicz wartość stałej szybkości reakcji 𝒌 oraz oblicz szybkość tej reakcji w temperaturze 𝑻 w chwili, gdy w reaktorze znajdowało się łącznie 9,0 mol wszystkich gazów.

Równanie kinetyczne:

7

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 12. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Reakcja utleniania amoniaku prowadzi do powstania mieszaniny produktów. W tym procesie zachodzą reakcje, których równania przedstawiono poniżej.

4NH3 (g) + 5O2 (g) ⇄ 4NO (g) + 6H2O (g)    ΔH° = –904 kJ
4NH3 (g) + 4O2 (g) ⇄ 2N2O (g) + 6H2O (g)    ΔH° = –1105 kJ
4NH3 (g) + 3O2 (g) ⇄ 2N2 (g) + 6H2O (g)    ΔH° = –1269 kJ

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. P F
2. W warunkach izobarycznych (p = const) wzrost temperatury mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności przemiany amoniaku w opisanym procesie. P F
8

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 7. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Poniżej przedstawiono równanie syntezy chlorowodoru.

H2 (g) + Cl2 (g) ⇄ 2HCl (g)

Tę reakcję prowadzono w zamkniętym reaktorze i po pewnym czasie w układzie reakcyjnym ustaliła się równowaga.

Odczytaj w tablicy wartość standardowej molowej entalpii tworzenia HCl i oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. Podwyższenie temperatury (w warunkach izobarycznych) skutkuje wzrostem wydajności tworzenia chlorowodoru. P F
2. Zmiana ciśnienia (w warunkach izotermicznych) nie wpływa na wydajność tworzenia chlorowodoru. P F
9

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 7. (6 pkt)

Stan równowagi Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Oblicz

Chlorek fosforu(V) o wzorze PCl5 ulega rozkładowi zgodnie z równaniem:

PCl5 (g) ⇄ PCl3 (g) + Cl2 (g)   Δ𝐻 > 0

7.1. (0–4)

Do cylindrycznego reaktora z ruchomym tłokiem wprowadzono 25,0 g stałego chlorku fosforu(V) i wypompowano całe powietrze. Zawartość reaktora ogrzano do temperatury 260 °C, co początkowo spowodowało sublimację całego chlorku fosforu(V), a w dalszej kolejności jego rozkład termiczny. W układzie utrzymywano stałe ciśnienie równe 1013 hPa, natomiast zmianie ulegała objętość mieszaniny gazów w reaktorze. W chwili 𝑡 w układzie ustaliła się równowaga. Gęstość równowagowej mieszaniny gazów w reaktorze wynosiła 𝑑=2,63 g∙dm−3.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Oblicz wartość stężeniowej stałej równowagi reakcji dysocjacji termicznej chlorku fosforu(V) w temperaturze 260 °C. Przyjmij: R = 83,14 hPa ∙ dm3 ∙ mol–1 ∙ K–1, MPCl5 = 208,5 g ∙ mol–1, MPCl3 = 137,5 g ∙ mol–1.

7.2. (0–2)

Na poniższym wykresie przedstawiono zmianę stężenia molowego chlorku fosforu(V) PCl5 w trakcie – opisanej w informacji wstępnej – reakcji prowadzonej w temperaturze 260 °C.

Tę reakcję przeprowadzono ponownie w tym samym reaktorze. Zmieniono jedynie temperaturę, w której znajdował się układ – wynosiła ona 400 °C.
Poniżej zestawiono wykresy przedstawiające zależność stężenia PCl5 od czasu. Osie na wszystkich wykresach są wyskalowane tak samo.

Rozstrzygnij, na którym z poniższych wykresów (1.–4.) niebieska linia przedstawia zmianę stężenia molowego chlorku fosforu(V) PCl5 w trakcie reakcji prowadzonej w wyższej temperaturze. Odpowiedź uzasadnij – zapisz dwa różne argumenty.

Rozstrzygnięcie:

Argumenty:

10

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 7. (1 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W roztworze wodnym nadtlenek wodoru rozkłada się zgodnie z równaniem:

2H2O2 (aq) → 2H2O (c) + O2 (g)

Reakcja ta zachodzi powoli, stąd trudno zauważyć wydzielanie się tlenu.

Przygotowano wodny roztwór nadtlenku wodoru i podzielono go na dwie porcje o tej samej objętości. Pierwszą porcję wlano do zlewki I, a drugą – do zlewki II. Zlewkę I pozostawiono w temperaturze 25°C, a do zlewki II w tej samej temperaturze dodano niewielką ilość tlenku manganu(IV). W zlewce I nie zauważono zmian. W zlewce II zaobserwowano gwałtowne wydzielanie bezbarwnego, bezwonnego i palnego gazu. Po zakończeniu reakcji roztwór nad osadem w zlewce II pozostał bezbarwny.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Tlenek manganu(IV) w opisanej reakcji pełni funkcję (katalizatora / substratu / produktu). Jego działanie polega na (podwyższeniu energii aktywacji /obniżeniu energii aktywacji / zwiększeniu stężenia substratu) reakcji.

Strony