Zadania maturalne z chemii

401

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 7. (2 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji 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:

402

Biomedica 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7. (1 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Do 200 g 15% roztworu azotanu(V) cynku dodawano powoli 500 cm³ roztworu wodorotlenku potasu.

Oblicz minimalne stężenie wodorotlenku potasu potrzebne, aby uzyskać w wyniku zachodzących reakcji klarowny roztwór. Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.

To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa

Kup pełny zbiór zadań

403

Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7. (1 pkt)

Energetyka reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do reaktora, w którym znajdowała się stała substancja X, wprowadzono pod ciśnieniem atmosferycznym gazową substancję Y i zapoczątkowano reakcję chemiczną, w wyniku której powstawał gaz Z. Po 10 minutach, w temperaturze T₁, ustaliła się równowaga opisana równaniem:

X (s) + Y (g) ⇄ Z (g)

Na wykresie przedstawiono wyniki pomiaru liczby moli gazowych reagentów w trakcie trwania procesu oraz po ustaleniu się stanu równowagi w temperaturze T₁. W piętnastej minucie eksperymentu zmieniono w układzie temperaturę na T₂ wyższą od T₁, czego konsekwencją było ustalenie się nowego stanu równowagi po dwudziestu minutach eksperymentu, co także zilustrowano na poniższym wykresie.

Rozstrzygnij, czy reakcja tworzenia związku Z jest procesem endoenergetycznym. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

404

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (2 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Oblicz

Siarczan(VI) sodu tworzy hydraty o różnym składzie. Próbkę jednego z hydratów tej soli, o masie 8,050 g, rozpuszczono w wodzie i otrzymano 100,0 cm³ roztworu, po czym dodano do niego 50,0 cm³ roztworu azotanu(V) baru o stężeniu 0,600 mol·dm^–3. Wytrącony osad siarczanu(VI) baru po odsączeniu i wysuszeniu miał masę 5,825 g.

Ustal wzór hydratu siarczanu(VI) sodu użytego w opisanym doświadczeniu. Przyjmij, że opisane przemiany przebiegły z wydajnością równą 100%, a masy molowe są równe:

M_Na₂SO₄ =142 g ⋅ mol⁻¹ , M_BaSO₄ = 233 g ⋅ mol⁻¹.

Wzór hydratu:

405

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (1 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji

Litowce są metalami miękkimi, a berylowce są od nich nieco twardsze. Ich twardość maleje w grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastka. Gęstość litu, sodu i potasu jest mniejsza od gęstości wody, a gęstość rubidu i cezu oraz wszystkich berylowców – większa. Lit spala się w tlenie do tlenku. Z azotem w temperaturze pokojowej łączy się powoli, a produktem tej reakcji jest azotek litu Li₃N. Z kolei sód spala się w tlenie do nadtlenku sodu, związku o wzorze Na₂O₂, w którym tlen występuje na –I stopniu utlenienia.
Magnez, spalany w powietrzu, reaguje nie tylko z tlenem, lecz także z azotem i tlenkiem węgla(IV).

Na podstawie: K. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007
oraz L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006

Napisz w formie cząsteczkowej równania opisanych w informacji przemian.

Spalanie sodu w tlenie:

Reakcja litu z azotem:

406

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8. (1 pkt)

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

Przeprowadzono doświadczenie, którego celem była obserwacja zmian energii wewnętrznej badanego układu w wyniku przemiany chemicznej. W procesie przeprowadzonym w warunkach izotermiczno-izobarycznych wprowadzono do cylindra gazowy tlen oraz sproszkowane żelazo i zamknięto ten cylinder ruchomym tłokiem. Schemat doświadczenia przedstawiono na poniższym rysunku.

W warunkach doświadczenia reakcja zachodziła z niewielką szybkością. Ścianki cylindra umożliwiały wymianę ciepła z otoczeniem.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

W wyniku przebiegu opisanego procesu tlen się zużywa, a tłok przesuwa się (w dół / w górę), wykonując pracę nad układem. Przemianie żelaza w tlenek żelaza(III) towarzyszyło odprowadzenie ciepła do otoczenia, co oznacza, że ta reakcja jest procesem (endoenergetycznym / egzoenergetycznym).

407

Biomedica 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (2 pkt)

Szybkość reakcji Bilans elektronowy Napisz równanie reakcji Oblicz

W wyniku reakcji kwasu bromowodorowego z kwasem bromowym(V) powstaje brom i woda. Równanie kinetyczne tej reakcji ma postać:

v = k[Br⁻][BrO⁻₃][H⁺]²

8.1. (0-1)

Napisz równanie tej reakcji w formie jonowej skróconej. Uzupełnij współczynniki reakcji za pomocą bilansu jonowo-elektronowego z uwzględnieniem oddanych i przyjętych elektronów.

8.2. (0-1)

Jak zmieni się szybkość tej reakcji, jeśli stężenie każdego z substratów zmaleje dwukrotnie?

Odpowiedź:

To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa

Kup pełny zbiór zadań

408

Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (1 pkt)

Stan równowagi Oblicz

X (s) + Y (g) ⇄ Z (g)

Napisz wyrażenie na stężeniową stałą równowagi reakcji tworzenia związku Z i oszacuj jej wartość w temperaturze T₁. Uwzględnij fakt, że w wyrażeniu na stałą równowagi tej reakcji pomija się stężenie substancji stałej.

Wyrażenie na stałą równowagi:

Oszacowana wartość stałej równowagi:

409

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (1 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do dwóch zlewek zawierających jednakowe objętości wody o temperaturze t = 20°C dodano:

do zlewki I – próbkę metalicznego magnezu
do zlewki II – próbkę metalicznego wapnia.

Tylko w jednej zlewce zaobserwowano objawy reakcji chemicznej.

Napisz w formie jonowej równanie reakcji zachodzącej podczas opisanego doświadczenia. Wyjaśnij przyczynę różnej aktywności chemicznej badanych metali.

Równanie reakcji:

Wyjaśnienie:

410

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (2 pkt)

Metale Podaj i uzasadnij/wyjaśnij