Zadania maturalne z chemii

Znalezionych zadań - 394

Strony

11

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:

12

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 10. (1 pkt)

Estry i tłuszcze Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Związek X otrzymuje się w reakcji pewnego alkenu z wodą w środowisku kwaśnym. Związek ten reaguje ze związkiem Z w obecności kwasu siarkowego(VI). W wyniku reakcji powstaje produkt organiczny, którego wzór cząsteczkowy podano na schemacie, a produktem ubocznym jest woda. Wiadomo, że związki X i Z mają taką samą liczbę atomów węgla w swoich cząsteczkach.

alken H2O, H+1 związek X związek Z, H+2 C4H8O2

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

1. Związek, którego wzór cząsteczkowy podano na schemacie, jest wynikiem serii reakcji i może być hydrolizowany w środowisku kwasowym lub zasadowym. P F
2. Kwas 2-metylopropanowy jest jednym z izomerów związku, który powstaje w reakcji związku X ze związkiem Z. P F
13

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 11. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Właściwości roztworów i mieszanin Oblicz Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Stop znany powszechnie jako ZnAl składa się z glinu, cynku oraz niewielkiego dodatku miedzi. Po wprowadzeniu próbki tego stopu do nadmiaru wodnego stężonego roztworu wodorotlenku sodu zachodzą reakcje, których równania przedstawiono poniżej.

2Al + 6H2O + 2NaOH → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Zn + 2H2O + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4] + H2

Na podstawie: R.J.H. Wanhill, T. Hattenberg, Technical Report, Amsterdam 2005.

11.1. (0–2)

Próbkę stopu ZnAl o masie 3,0 g, w którym masa miedzi stanowi 2,0%, dodano do nadmiaru stężonego wodnego roztworu wodorotlenku sodu. W wyniku zachodzących reakcji otrzymano 2,6 dm3 (w przeliczeniu na warunki normalne) wodoru.

Oblicz, jaki procent masy stopu ZnAl stanowi masa glinu. Przyjmij, że zachodzące reakcje przebiegły z wydajnością równą 100%.

11.2. (0–1)

Po reakcji stopu ZnAl z nadmiarem wodorotlenku sodu otrzymano mieszaninę niejednorodną.

Spośród czynności, których nazwy podano poniżej, wybierz tę, którą należy wykonać jako pierwszą w celu wyodrębnienia z mieszaniny poreakcyjnej tej substancji, która występuje w innej fazie niż produkty zachodzących reakcji. Podkreśl jej nazwę.

odparowanie pod wyciągiem
sączenie
destylacja
krystalizacja
14

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 11. (4 pkt)

Węglowodory - ogólne Aminy Izomeria optyczna Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Poniżej przedstawiono strukturę chemiczną adrenaliny.

11.1. (0-2)

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

1. W odpowiednich warunkach adrenalina może pełnić funkcję kwasu Brønsteda. P F
2. Adrenalina może reagować z wodorotlenkiem sodu w stosunku molowym:
𝑛adrenaliny : 𝑛NaOH = 1 ∶ 3.
P F
3. W cząsteczce adrenaliny znajduje się wiązanie amidowe (peptydowe). P F
4. Adrenalina reaguje z chlorkiem żelaza(III), tworząc barwny związek. P F

11.2. (0-1)

Uzupełnij poniższy schemat tak, aby otrzymać równanie jonowe skrócone reakcji adrenaliny i kwasu solnego.

11.3. (0-1)

Rozstrzygnij, czy cząsteczka adrenaliny jest chiralna. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

15

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
16

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 12. (1 pkt)

Hydroksylowe pochodne węglowodorów - ogólne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Przygotowano alkaliczną zawiesinę wodorotlenku miedzi(II). Wygląd zawartości probówki przedstawiono na fotografii poniżej.

Następnie przeprowadzono doświadczenie: do probówki zawierającej zawiesinę wodorotlenku miedzi(II) dodano wodny roztwór fruktozy i wymieszano zawartość probówki (etap I). Następnie probówka została podgrzana (Faza II).

Poniższe zdjęcia przedstawiają wygląd zawartości probówki po każdym z dwóch etapów eksperymentu.

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

1. Gdyby w doświadczeniu użyto wodnego roztworu propano-1,2,3-triolu (glicerolu) zamiast wodnego roztworu fruktozy, wynik etapu I byłby taki sam, ponieważ cząsteczki obu związków mają w swojej strukturze więcej niż jedną grupę hydroksylową. P F
2. Gdyby w doświadczeniu zamiast wodnego roztworu fruktozy użyto wodnego roztworu propano-1,2,3-triolu (glicerolu), wynik etapu II byłby taki sam, ponieważ zarówno fruktoza, jak i glicerol mają właściwości redukujące w roztworach zasadowych. P F
17

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 14. (3 pkt)

Budowa i działanie ogniw Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W trzech standardowych półogniwach A, B i C ustalają się równowagi opisane poniższymi równaniami.

półogniwo A    MnO4 + 8H+ + 5e ⇄ Mn2+ + 4H2O
półogniwo B    Br2 + 2e ⇄ 2Br
półogniwo C    Co3+ + e ⇄ Co2+

14.1. (0–2)

Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Następnie napisz, z którym półogniwem (B albo C) w warunkach standardowych należy połączyć półogniwo A, aby podczas pracy ogniwa malało pH roztworu w tym półogniwie.

Aby podczas pracy ogniwa malało pH roztworu w półogniwie A, stężenie jonów H+ musi się (zwiększać / zmniejszać). Oznacza to, że w tym półogniwie zachodzi proces (redukcji / utleniania), a drugie półogniwo pełni funkcję (anody / katody). Opisany warunek spełnia ogniwo zbudowane z półogniwa A połączonego z półogniwem .

14.2. (0–1)

Uzupełnij poniższy zapis tak, aby powstał schemat ogniwa galwanicznego zbudowanego z półogniw B oraz C generującego prąd w warunkach standardowych.

(–) Pt | || | Pt (+)

18

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 14. (2 pkt)

Pozostałe Reakcje i właściwości kwasów i zasad Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

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 ⇄ N2H+5 + N2H3

Na podstawie: CRC Handbook of Chemistry and Physics 96th Edition, CRC Press 2015.

14.1. (0–1)

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

1. Stopień utlenienia azotu w hydrazynie jest wyższy niż stopień utlenienia azotu w amoniaku. P F
2. Jon N2H3 jest zasadą sprzężoną z cząsteczką N2H4. P F

14.2. (0–1)

Odczyn wodnego roztworu hydrazyny jest słabo zasadowy.

Na podstawie: CRC Handbook of Chemistry and Physics 96th Edition, CRC Press 2015.

Uzupełnij poniższy schemat tak, aby otrzymać równanie reakcji, jakiej ulega cząsteczka hydrazyny w roztworze wodnym.

19

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 16. (1 pkt)

Energetyka reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

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
𝑛propanu ∶ 𝑛butanu 70 : 30 30 : 70
Gęstość, g ∙ cm−3
(T = 273 K)
0,54 0,56
Na podstawie: https://www.e-petrol.pl

Standardowe entalpie spalania propanu i butanu podano poniżej.

  • Δ𝐻opropan (g) = – 2219 kJ · mol–1
  • Δ𝐻obutan (g) = – 2878 kJ · mol–1

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.

20

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 19. (3 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Podstawy chemii organicznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Narysuj/zapisz wzór Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Dehydratacja alkoholi prowadzona w podwyższonej temperaturze i w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) pozwala otrzymać alkeny. Ta reakcja przebiega w trzech etapach. W pierwszym etapie cząsteczka alkoholu ulega protonowaniu. Następnie zachodzą powolna dysocjacja protonowanej formy alkoholu z utworzeniem karbokationu (etap drugi) oraz szybkie odszczepienie protonu od sąsiedniego atomu węgla – o wyższej rzędowości – z utworzeniem alkenu (etap trzeci). Opisany proces przedstawiono na schemacie:

Wiązanie podwójne w cząsteczce alkenu – głównego produktu dehydratacji – często znajduje się w innym miejscu, niż wynikałoby to z położenia grupy –OH w substracie. Dzieje się tak dlatego, że powstający karbokation ulega przegrupowaniu. Dochodzi wtedy do przeniesienia atomu wodoru lub grupy alkilowej od sąsiedniego atomu węgla, czemu towarzyszy przemieszczenie się ładunku dodatniego. Przegrupowanie zachodzi zawsze wtedy, gdy może powstać trwalszy karbokation, czyli taki, w którym ładunek dodatni znajduje się na atomie węgla o możliwie najwyższej rzędowości.

Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2012.

19.1. (0–1)

Pierwszy etap dehydratacji alkoholu w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) można opisać równaniem:

ROH + H2SO4 ⇄ R(OH2)+ + HSO4

Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Jon HSO4 jest (mocniejszą / słabszą) zasadą Brønsteda niż cząsteczka ROH. Cząsteczka H2SO4 jest (mocniejszym / słabszym) kwasem Brønsteda niż jon R(OH2)+.

19.2. (0–1)

Napisz wzór strukturalny karbokationu, który powstaje w drugim etapie dehydratacji propan-2-olu. We wzorze zaznacz ładunek dodatni przy odpowiednim atomie.

19.3. (0–1)

Przeprowadzono reakcję dehydratacji butan-1-olu.

Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) produktu głównego dehydratacji butan-1-olu oraz jego nazwę systematyczną. Uwzględnij możliwość przegrupowania karbokationu.

Wzór produktu głównego dehydratacji butan-1-olu Nazwa systematyczna

Strony