Zbadano, jak w warunkach izotermicznych (𝑇=const) stężenia reagentów X i Y wpływają na szybkość reakcji chemicznej:
X (g) + Y (g) → XY (g)
Ogólne równanie kinetyczne opisanej reakcji ma postać:
v = k ∙ c𝒂X∙𝑐𝒃Y
Ustalono, że:
stężenie reagenta X nie ma wpływu na szybkość reakcji
szybkość reakcji zależy od stężenia reagenta Y w sposób przedstawiony na wykresie.
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Dla opisanej reakcji wartość liczbowa wykładnika 𝒂 w równaniu kinetycznym jest równa (0 / 1 / 2), natomiast wykładnika 𝒃 jest równa (1 / 2 / 3). Jeżeli w warunkach izotermicznych pojemność reaktora, w którym jest prowadzona reakcja, zostanie zwiększona, to szybkość reakcji (wzrośnie / zmaleje / nie ulegnie zmianie).
Zbadano odczyn wodnych roztworów trzech soli: NaHCO3, ZnCl2 i CH3COONH4 za pomocą
uniwersalnych papierków wskaźnikowych. Wyniki doświadczenia pokazano na zdjęciu.
9.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę. Przyporządkuj numery probówek do wzorów badanych soli.
Wzór soli
Numer probówki
NaHCO3
ZnCl2
CH3COONH4
9.2. (0–1)
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F –
jeśli jest fałszywe.
1.
W roztworze znajdującym się w probówce 1. reakcji z wodą uległy aniony, a w roztworze, który umieszczono w probówce 3., reakcji z wodą uległy kationy.
P
F
2.
W roztworze, który umieszczono w probówce 2., reakcji z wodą uległy zarówno kationy, jak i aniony.
Przeprowadzono doświadczenie, podczas którego dwa różne metale wprowadzono do
probówek zawierających ten sam roztwór. Efekt tego doświadczenia pokazano na zdjęciach.
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych
w każdym nawiasie.
W probówce 1. umieszczono drut wykonany z miedzi, a w probówce 2. – kawałki
(cynku / srebra). Ciecz znajdująca się w obu probówkach to
(wodny roztwór chlorku sodu / stężony kwas azotowy(V) / kwas solny).
Do zawiesiny zawierającej 0,5 mol wodorotlenku wapnia dodano wodny roztwór zawierający
1 mol chlorku amonu. Zaobserwowano powstanie klarownego roztworu i gazu
o charakterystycznym zapachu.
11.1. (0–1)
Uzupełnij schemat, tak aby przedstawiał w formie jonowej równanie reakcji
zachodzącej podczas roztwarzania wodorotlenku wapnia w wodnym roztworze chlorku
amonu.
Ca(OH)2 + NH+4 →
11.2. (0–1)
Spośród poniżych metod rozdzielania mieszanin wybierz i zaznacz tę, którą można
zastosować do wyodrębnienia z mieszaniny poreakcyjnej związku wapnia.
sączenie
odparowanie
ekstrakcja
11.3. (0–1)
Spośród poniższych związków chemicznych wybierz i zaznacz wszystkie te, których
roztwory dodane do zawiesiny wodorotlenku wapnia spowodują powstanie
klarownych roztworów.
Stężeniowa stała równowagi reakcji zilustrowanej poniższym równaniem:
CO2 (g) + H2 (g) ⇄ CO (g) + H2O (g) Δ𝐻 > 0
w temperaturze T wynosi 1,0.
13.1. (0–1)
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F –
jeśli jest fałszywe.
1.
Zwiększenie ciśnienia w warunkach izotermicznych (T = const) w opisanym układzie będącym w stanie równowagi będzie skutkowało wzrostem wydajności reakcji otrzymywania tlenku węgla(II) i pary wodnej.
P
F
2.
Obniżenie temperatury w warunkach izobarycznych (p = const) w opisanym układzie będącym w stanie równowagi będzie skutkowało zmniejszeniem wartości stałej równowagi reakcji otrzymywania tlenku węgla(II) i pary wodnej.
P
F
13.2. (0–2)
W reaktorze o pojemności 1,0 dm3 zmieszano w temperaturze T tlenek węgla(IV) i wodór.
Sumaryczna liczba moli tych reagentów była równa 10.
Oblicz początkową liczbę moli tlenku węgla(IV) i początkową liczbę moli wodoru
w mieszaninie, jeżeli wiadomo, że do momentu ustalenia się stanu równowagi
w temperaturze T przereagowało 60% wodoru.
W wyniku kontaktu ze skałami i z glebą woda wzbogaca się m.in. w związki wapnia. Obecność tych związków w wodzie jest przyczyną zwiększonej twardości. Twardość węglanową (przemijającą) można usunąć przez gotowanie, co prowadzi do przechodzenia wodorowęglanu wapnia w osad węglanu.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018.
Głównym składnikiem skał wapiennych jest związek chemiczny, występujący w dwóch odmianach krystalicznych, znanych jako kalcyt i aragonit. Na poniższym wykresie przedstawiono zależność iloczynu rozpuszczalności (𝐾s) kalcytu i aragonitu od temperatury. Iloczyn rozpuszczalności jest wyrażony jako p𝐾s (p𝐾s= –log 𝐾s).
Na podstawie: L.N. Plummer, E. Busenberg, Geochimica et Cosmochimica Acta, 46 (1982) 6.
Uzupełnij poniższe zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Wraz ze wzrostem temperatury rozpuszczalność kalcytu i aragonitu w wodzie
(rośnie / maleje). W danej temperaturze rozpuszczalność aragonitu jest (większa / mniejsza) niż rozpuszczalność kalcytu.
Wprowadzenie CO2 do roztworu pozostającego w równowadze z osadem węglanów
powoduje ich przemianę w lepiej rozpuszczalne wodorowęglany.
Stężenie CO2 w roztworze zwiększa się wraz ze wzrostem ciśnienia tego gazu w mieszaninie
gazów (np. w powietrzu) nad roztworem. W tabeli przedstawiono stężenie jonów Ca2+
w roztworze pozostającym w równowadze z osadem węglanu wapnia w zależności od
ciśnienia CO2 w mieszaninie gazów nad roztworem (w temperaturze 𝑇).
ciśnienie CO2, kPa
0,0
0,032
1,0
stężenie jonów Ca2+, mol · dm–3
2,53 ∙ 10–5
8,68 ∙ 10–4
2,73 ∙ 10–3
Na podstawie: A. M. Trzeciak, Wstęp do chemii nieorganicznej środowiska, Wrocław 1995.
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych
w każdym nawiasie.
Wartość pH wody, w której rozpuszcza się CO2, (rośnie / maleje).
Przy wzroście ciśnienia tlenku węgla(IV) w mieszaninie gazów nad roztworem, w układzie
mającym temperaturę 𝑇, od wartości 0,0 kPa do wartości 1,0 kPa następuje ok. 100-krotny
(wzrost / spadek) stężenia jonów Ca2+ w wodzie.
Poniższe równanie opisuje reakcję kationów miedzi(II) z metalicznym niklem.
Cu2+(aq) + Ni (s) → Ni2+(aq) + Cu (s)
Ta przemiana może zachodzić w różnych układach, np.:
w roztworze soli miedzi(II) po zanurzeniu w nim blaszki niklowej
w ogniwie złożonym z odpowiednich półogniw metalicznych.
16.1. (0–2)
Przygotowano wodny roztwór CuSO4 o stężeniu 0,50 mol ∙ dm–3 i objętości 20,0 cm3. W tym roztworze zanurzono niklową płytkę o masie 5,820 g. Po pewnym czasie płytkę wyjęto i osuszono. Stwierdzono, że:
po zakończeniu doświadczenia stężenie jonów Cu2+ w roztworze wynosiło 0,040 mol∙dm–3
w warunkach doświadczenia cały wydzielony metal osadził się na płytce.
Oblicz masę płytki po wyjęciu jej z roztworu i osuszeniu. Załóż, że objętość roztworu nie uległa zmianie. W obliczeniach przyjmij następujące wartości mas molowych: MCu= 63,55 g ∙ mol−1 i MNi = 58,69 g ∙ mol−1.
16.2. (0–1)
Skonstruowano ogniwo elektrochemiczne złożone ze standardowego półogniwa miedziowego oraz standardowego półogniwa niklowego. Półogniwa połączono kluczem elektrolitycznym w formie U-rurki wypełnionej nasyconym roztworem azotanu(V) potasu.
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Siła elektromotoryczna opisanego ogniwa w warunkach standardowych jest równa 0,216 V.
P
F
2.
W trakcie pracy opisanego ogniwa kationy potasu przemieszczają się z klucza elektrolitycznego w kierunku półogniwa miedziowego, a aniony azotanowe(V) – w kierunku półogniwa niklowego.
