Zadania maturalne z chemii

441

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

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

9.1. (0–1)

W celu otrzymania tlenku magnezu przeprowadzono dwa doświadczenia: I i II. W doświadczeniu I tlenek magnezu otrzymano przez całkowity rozkład MgCO₃. W doświadczeniu II tlenek magnezu otrzymano przez spalenie magnezu w powietrzu.

Rozstrzygnij, czy w obu doświadczeniach otrzymano czysty tlenek magnezu. Uzasadnij odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

9.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego palącego się magnezu, czyli tzw. pożarów magnezowych, nie wolno gasić wodą.

442

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 9. (2 pkt)

Energetyka reakcji Oblicz

Zadanie usunięte przez CKE z wersji informatora dla egzaminu maturalnego od roku szkolnego 2024/2025 jako niezgodne z podstawą programową.

Reakcja rozkładu azotanu(V) ołowiu(II) jest procesem endoenergetycznym i przebiega zgodnie z równaniem:

2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂↑ + O₂↑

Wartości standardowych entalpii tworzenia związków biorących udział w opisanej reakcji podano w poniższej tabeli.

	Pb(NO₃)₂	PbO	NO₂
standardowa entalpia tworzenia ΔH°, kJ ⋅ mol⁻¹	−449,2	−218,6	34,2

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

Oblicz, ile energii na sposób ciepła należy dostarczyć, aby całkowicie rozłożyć 3,31 g Pb(NO₃)₂.

Obliczenia:

443

Biomedica 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (1 pkt)

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

Oceń poprawność podanych stwierdzeń dotyczących szybkości reakcji chemicznych. Zaznacz P jeśli zdanie jest prawdziwe lub F, jeśli zdanie jest fałszywe.


1.	Podwyższenie ciśnienia substratów gazowych powoduje spowolnienie przebiegu reakcji.	P	F
2.	Związki o budowie jonowej reagują szybciej niż związki o budowie cząsteczkowej.	P	F
3.	Katalizatory dodatnie obniżają energię aktywacji oraz zwiększają wydajność reakcji.	P	F
4.	Podwyższenie temperatury dla odwracalnej reakcji egzotermicznej jest niekorzystne, ponieważ mimo że reakcja biegnie szybciej, to stała równowagi maleje, a więc wydajność procesu zmniejsza się.	P	F

To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa

Kup pełny zbiór zadań

444

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

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

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.

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

Wraz ze zmniejszeniem ciśnienia w układzie w warunkach izotermicznych wydajność reakcji otrzymywania substancji Z (wzrośnie / zmaleje / się nie zmieni).

445

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (1 pkt)

Sole Podaj/wymień

Przygotowano wodne roztwory czterech soli: azotanu(V) sodu, fluorku sodu, chlorku amonu i azotanu(III) amonu, o takim samym stężeniu molowym równym 0,1 mol∙dm^–3.

Napisz wzory sumaryczne tych soli w kolejności wzrastającego pH ich wodnych roztworów.

najniższe pH

najwyższe pH

446

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Odważkę czystego węglanu magnezu o masie 8,4 g ogrzewano w piecu nagrzanym do temperatury T, w której ta sól ulega rozkładowi termicznemu – zgodnie z równaniem:

MgCO₃ ^T MgO + CO₂

10.1. (0–2)

W czasie ogrzewania węglanu magnezu mierzono w dziesięciominutowych odstępach sumaryczną ilość powstałego gazowego produktu termicznego rozkładu tej soli. Następnie obliczono masę nierozłożonego węglanu magnezu w każdym momencie pomiaru.

Oblicz i wpisz do tabeli brakujące wartości masy (w gramach) nierozłożonego węglanu magnezu zaokrąglone do pierwszego miejsca po przecinku. Następnie narysuj wykres przedstawiający zależność masy węglanu magnezu od czasu prowadzenia jego termicznego rozkładu.


Czas, minuty	0	10	20	30	40	50	60	70	80
Liczba moli CO₂, mol	0,000	0,002	0,012	0,026	0,048	0,069	0,083	0,093	0,098
Masa MgCO₃, g	8,4	8,2		6,2	4,4	2,6		0,6	0,2

10.2. (0–1)

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F − jeśli jest fałszywe.


1.	W ciągu pierwszych 40 minut doświadczenia mniej niż połowa użytego węglanu magnezu uległo termicznemu rozkładowi.	P	F
2.	W ciągu pierwszych 70 minut doświadczenia powstało około 3,7 g tlenku magnezu.	P	F
3.	Po upływie 80 minut masa stałej mieszaniny substratu i produktu reakcji była mniejsza o 8,2 g od masy użytej odważki czystego węglanu magnezu.	P	F

447

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 10. (1 pkt)

Stan równowagi Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do reaktora o stałej pojemności, z którego usunięto powietrze, wprowadzono próbkę gazowego związku A i zainicjowano reakcję. W zamkniętym reaktorze ustaliła się równowaga opisana równaniem:

A (g) ⇄ 2B (g)

Mierzono stężenie związku A w czasie trwania reakcji. Tę zależność przedstawiono na poniższym wykresie:

Z poniższych wykresów wybierz ten, który jest ilustracją zależność stężenia związku B od czasu trwania reakcji. Zaznacz wykres A, B, C albo D i uzasadnij swój wybór.

Uzasadnienie:

448

Biomedica 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (1 pkt)

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

Poniżej przedstawiono zapis dwóch równań reakcji chemicznych:

2C_(s) + H_{2 (g)} → C₂H_{2 (g)} ΔH^°_tw = 226 kJmol

C₂H_{2 (g)} + 52 O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)} + H₂O_(g) ΔH^°_sp = −1283 kJmol

Oceń poprawność podanych stwierdzeń. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe lub F, jeśli zdanie jest fałszywe.


1.	Reakcja tworzenia acetylenu jest reakcją endoenergetyczną.	P	F
2.	Reakcja spalania acetylenu jest reakcją endoenergetyczną.	P	F
3.	Jeśli zmniejszymy o połowę ilość substratów w reakcji egzoenergetycznej, to jej efekt energetyczny wyniesie -641,5 kJ.	P	F
4.	Jeśli będziemy chcieli otrzymać 2 mole acetylenu, to efekt energetyczny takiej reakcji wyniesie 452 kJ.	P	F

To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa

Kup pełny zbiór zadań

449

Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (2 pkt)

Stan równowagi Oblicz

W zamkniętym zbiorniku znajdowała się pewna ilość NO₂. W temperaturze 800 K gaz ulegał rozkładowi zgodnie z równaniem:

2NO₂ (g) ⇄ 2NO (g) + O₂ (g) ∆H > 0

Po ustaleniu się stanu równowagi w naczyniu znajdowało się 90 g tlenku azotu(II). Wydajność rozkładu NO₂ wyniosła 60%.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2008.

Określ:

stosunek molowy tlenków azotu w zbiorniku w stanie równowagi;
liczbę moli tlenu w zbiorniku w stanie równowagi;
masę tlenku azotu(IV) wprowadzonego do zbiornika przed zainicjowaniem reakcji – w gramach.

Stosunek molowy n_NO₂ : n_NO = :

Liczba moli tlenu n_O₂ = mol

Masa tlenku azotu(IV) przed zainicjowaniem reakcji m_NO₂ = g

450

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (2 pkt)

Sole Reakcje i właściwości kwasów i zasad Napisz równanie reakcji Podaj/wymień