Zadania maturalne z chemii

1421

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 41. (2 pkt)

Stan równowagi Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Reakcja syntezy amoniaku przebiega zgodnie z równaniem:

N₂ (g) + 3H₂ (g) ⇄ 2NH₃ (g) Δ H = –92,4 kJ

Na położenie stanu równowagi tej reakcji wpływ mają temperatura i ciśnienie. W poniższej tabeli przedstawiono równowagowe zawartości amoniaku (w procentach objętościowych) w stechiometrycznej mieszaninie azotu i wodoru pod różnym ciśnieniem i w różnych temperaturach.

Temperatura, °C	Ciśnienie, MPa
Temperatura, °C	0,1	3	10	20	100
200	15,2	67,6	80,6	85,8	98,3
300	2,18	31,8	52,1	62,8	92,6
400	0,44	10,7	25,1	36,3	79,8
500	0,129	3,62	10,4	17,6	57,5
600	0,049	1,43	4,47	8,25	31,4
700	0,0223	0,66	2,14	4,11	12,9
900	0,000212	0,0044	0,13	0,44	0,87

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 649.

a)	Dokonaj analizy danych zawartych w tabeli i uzupełnij poniższe zdanie. Podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie.

Po ustaleniu się stanu równowagi ilość amoniaku w układzie jest tym większa, im (niższa/wyższa) jest temperatura oraz im (niższe/wyższe) jest ciśnienie.

b)	Uzasadnij na podstawie reguły przekory Le Chateliera zmianę zawartości amoniaku w stechiometrycznej mieszaninie azotu i wodoru w zależności od ciśnienia i temperatury.

1422

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 42. (2 pkt)

Aminy Napisz równanie reakcji

Poniżej przedstawiono dwa schematy ciągów przemian A i B, ilustrujących dwa sposoby otrzymywania amin. Związki, których wzory oznaczono numerami I i III, są węglowodorami.

Przemiana A.

Przemiana B.

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji oznaczonych na schemacie numerami 4. i 5. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych.

Równanie reakcji 4.:

Równanie reakcji 5.:

1423

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 42. (1 pkt)

Stan równowagi Właściwości fizyczne cieczy i gazów Oblicz

Reakcja syntezy amoniaku przebiega zgodnie z równaniem:

N₂ (g) + 3H₂ (g) ⇄ 2NH₃ (g) Δ H = –92,4 kJ

Temperatura, °C	Ciśnienie, MPa
Temperatura, °C	0,1	3	10	20	100
200	15,2	67,6	80,6	85,8	98,3
300	2,18	31,8	52,1	62,8	92,6
400	0,44	10,7	25,1	36,3	79,8
500	0,129	3,62	10,4	17,6	57,5
600	0,049	1,43	4,47	8,25	31,4
700	0,0223	0,66	2,14	4,11	12,9
900	0,000212	0,0044	0,13	0,44	0,87

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 649.

Zależność wiążąca wszystkie parametry określające stan gazowy materii, czyli podająca zależność pomiędzy ciśnieniem (p), objętością (V), temperaturą (T) oraz liczbą moli gazu (n) zwana jest równaniem stanu gazu doskonałego lub równaniem Clapeyrona. Równanie ma postać:

p · V = n · R · T

R oznacza uniwersalną stałą gazową. Wartość R odczytaną z zestawu Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki można używać w równaniu Clapeyrona, jeżeli p wyrażone jest w paskalach, V w metrach sześciennych, n w molach i T w kelwinach.

Oblicz, ile moli amoniaku znajduje się w 2 m³ mieszaniny reakcyjnej w temperaturze 300°C i pod ciśnieniem 10 MPa (10⁷ Pa) po ustaleniu stanu równowagi.

1424

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 43. (1 pkt)

Dysocjacja Podaj/wymień

Stała dysocjacji etyloaminy K_b w temperaturze 25°C ma wartość 4,4 · 10^–4, a stała dysocjacji aniliny K_b w tej samej temperaturze jest równa 4,0 · 10^–10.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997.

Napisz nazwę tej spośród wymienionych amin, która jest mocniejszą zasadą.

1425

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 43. (1 pkt)

pH Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Do kolby, w której znajdowało się 990 cm³ świeżo destylowanej wody, dodano 10 cm³ kwasu solnego o stężeniu 1 mol ⋅ dm⁻³.

Przeczytaj poniższy tekst. Zaznacz odpowiedź A, B, C albo D, w której podano poprawne uzupełnienie luk 1. i 2.

Przed dodaniem kwasu solnego pH świeżo destylowanej wody było równe 7. Po dodaniu kwasu pH 1. ___. W stosunku do wartości początkowej stężenie jonów wodorowych 2. ___ .


	Luka 1.	Luka 2.
A	wzrosło	zmniejszyło się 100 razy
B	wzrosło	zmniejszyło się 1000 razy
C	zmalało	zwiększyło się 10 000 razy
D	zmalało	zwiększyło się 100 000 razy

1426

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 44. (1 pkt)

Aminokwasy Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Poniżej przedstawiono nazwy oraz wzory pięciu aminokwasów białkowych. Budowę ich cząsteczek można zilustrować ogólnym wzorem R–CH(NH₂)–COOH, w którym R oznacza atom wodoru lub łańcuch boczny.

Zaznacz literę P, jeżeli informacja jest prawdziwa, lub literę F, jeżeli jest fałszywa.


W łańcuchu bocznym cząsteczki treoniny występuje grupa alkoholowa, natomiast w łańcuchu bocznym tyrozyny – grupa fenolowa.	P	F
Łańcuch boczny kwasu asparaginowego zawiera grupę funkcyjną zdolną do dysocjacji jonowej.	P	F
Łańcuch boczny fenyloalaniny ma właściwości hydrofilowe.	P	F

1427

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 44. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Szybkość reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Oblicz

Przeprowadzono dwa doświadczenia A i B zilustrowane poniższymi rysunkami. W każdej probówce znajdowały się kawałki blaszki cynkowej o masie 1 g i jednakowym stopniu rozdrobnienia.

a)	Podaj numer probówki, w której w doświadczeniu A i w doświadczeniu B szybkość reakcji była większa. Uzasadnij swój wybór.

Reakcja kwasu octowego z cynkiem przebiega zgodnie z równaniem:

Zn + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Zn + H₂

b)	Wykonując obliczenia, sprawdź, czy 10 cm³ roztworu CH₃COOH o stężeniu molowym równym 0,1 mol · dm⁻³ wystarczy do roztworzenia 1 g cynku.

1428

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 45. (1 pkt)

Peptydy i białka Podaj/wymień

Poniżej przedstawiono wzory dwóch dipeptydów powstałych w reakcji kondensacji kwasu asparaginowego i waliny.

Wskaż dipeptyd (I albo II), który mógł być produktem częściowej hydrolizy łańcucha polipeptydowego naturalnego białka.

1429

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 45. (2 pkt)

Szybkość reakcji Podaj/wymień Oblicz

Reakcja wodoru z jodem w fazie gazowej przebiega zgodnie z równaniem:

H₂ (g) + I₂ (g) ⇄ 2HI (g) ΔH > 0

Do zamkniętego reaktora wprowadzono wodór i pary jodu, uzyskując stężenie początkowe wodoru równe 1,5 mol · dm⁻³, a jodu 1,0 mol · dm⁻³ i utrzymując stałą temperaturę. Szybkość reakcji chemicznej zależy od stężenia substratów. Równanie kinetyczne opisujące tę zależność dla syntezy jodowodoru ma postać: v = k ⋅ c_H₂ ⋅ c_I₂,
gdzie v jest szybkością reakcji, k jest stałą szybkości reakcji, która nie zależy od stężeń substratów, a c_H₂ i c_I₂ oznaczają stężenia substratów reakcji.

a)	*Wykonując obliczenia, określ, jak zmieni się (wzrośnie czy zmaleje) i ile razy szybkość tej reakcji po przereagowaniu 50% początkowej ilości jodu w stosunku do szybkości początkowej.*

b)	*Oceń, jak zmieni się wydajność tworzenia jodowodoru (wzrośnie, zmaleje, nie zmieni się), jeżeli w reaktorze, w którym ustaliła się równowaga tej reakcji:*

1) tylko wzrośnie temperatura układu.
2) tylko zmaleje ciśnienie wewnątrz reaktora.
3) tylko zwiększy się ilość jodu.

1430

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 46. (2 pkt)

Stan równowagi Oblicz

Reakcja tlenku węgla(IV) z wodorem w fazie gazowej przebiega zgodnie z równaniem:

H₂ (g) + CO₂ (g) ⇄ CO (g) + H₂O (g)

Do zamkniętego reaktora o objętości 2 dm³, w którym utrzymywano stałą temperaturę, wprowadzono 6 moli H₂ i 4 mole CO₂. Stan równowagi ustalił się, gdy powstało po 2 mole produktów.

Oblicz stężenia wodoru i tlenku węgla(IV) po ustaleniu się stanu równowagi oraz stężeniową stałą równowagi tej reakcji w temperaturze, która panowała w reaktorze.