Matura z chemii · grudzień 2024 (próbna CKE) · poziom rozszerzony

Zadanie 4.

2 pktFormuła 2023Źródło: CKE
StechiometriaRównowaga chemicznastechiometriastała równowagizadanie obliczeniowe

Reakcja syntezy amoniaku przebiega zgodnie z równaniem:

N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)

W temperaturze T i pod ciśnieniem pdo syntezy amoniaku użyto 8,0 dm3 mieszaniny azotu i wodoru, w której objętość azotu stanowiła 25 %. Stwierdzono, że w wyniku reakcji otrzymano 5,0 dm3 mieszaniny gazów w stanie równowagi (wszystkie gazy odmierzono w tych samych warunkach).

Oblicz wydajność reakcji syntezy amoniaku w opisanych warunkach. Wynik zapisz w procentach.

Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)
Zasady oceniania
Wymagania ogólne Wymagania szczegółowe II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej I. Atomy, cząsteczki i stechiometria wiedzy do rozwiązywania problemów. chemiczna. Zdający: Zdający: 6) dokonuje interpretacji jakościowej 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne i ilościowej równania reakcji w ujęciu informacje do rozwiązywania problemów molowym, masowym i objętościowym (dla chemicznych […]; gazów); 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw 7) wykonuje obliczenia, z uwzględnieniem chemicznych. wydajności reakcji, dotyczące: liczby moliWymagania ogólne Wymagania szczegółowe II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej I. Atomy, cząsteczki i stechiometria wiedzy do rozwiązywania problemów. chemiczna. Zdający: Zdający: 6) dokonuje interpretacji jakościowej 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne i ilościowej równania reakcji w ujęciu informacje do rozwiązywania problemów molowym, masowym i objętościowym (dla chemicznych […]; gazów); 7) wykonuje obliczenia dotyczące praw 7) wykonuje obliczenia, z uwzględnieniem chemicznych. wydajności reakcji, dotyczące: liczby moli

[…] po zmieszaniu substratów w stosunku stechiometrycznym i niestechiometrycznym.

2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach objętościowych.

1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego i/lub niepodanie wyniku w procentach ALBO

1 pkt – poprawne obliczenie wartości objętości amoniaku w równowagowej mieszaninie gazów ALBO

1 pkt – poprawne obliczenie niewiadomej zdefiniowanej w rozwiązaniu – ustalenie zależności.

0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak rozwiązania.

Rozwiązanie

8 dm3 − 100 % (dotyczy mieszaniny N2 i H2)

x − 25 % ⇒ x = 2 dm3 N2 8 dm3 – 2 dm3 = 6 dm3 H2x − 25 % ⇒ x = 2 dm3 N2 8 dm3 – 2 dm3 = 6 dm3 H2

Z równania reakcji wynika, że N2 i H2 zmieszano w ilościach stechiometrycznych.

N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)

2 dm3 6 dm3 4 dm3 ⇒ tyle powstałoby NH3, gdyby reakcja przebiegła z wydajnością równą 100 %. Z treści zadania wynika, że otrzymano 5 dm3 równowagowej mieszaniny gazów, czyli azotu, wodoru i amoniaku. N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) (2 – 0,5y) dm3 + (6 – 1,5y) dm3 y dm3 (2 – 0,5y) + (6 – 1,5y) + y = 5 ⇒ y = 3 dm3 NH3

4 dm3 NH3− 100 % 3 dm3 NH3 − z ⇒ z = 75 (%)4 dm3 NH3− 100 % 3 dm3 NH3 − z ⇒ z = 75 (%)
Podobne zadanie z kursu

Tak samo liczy się to w moim kursie: stechiometria

Z lekcji „2 – Stechiometria”. Poniżej jedno z moich zadań treningowych i film, na którym rozwiązuję je krok po kroku.

Zadanie treningowe z kursu (nie z arkusza CKE)
Zadanie 3 · ile wody w hydracie
Próbkę uwodnionego chlorku baru o masie 1,763 g ogrzano do sucha. Pozostała bezwodna sól BaCl2 o masie 1,505 g. Określ wzór hydratu.

Więcej takich zadań z tego tematu za darmo: Ustalanie wzoru ze składu procentowego: zadania z rozwiązaniami

181zadań w tej lekcji
138filmów z rozwiązaniami
14podlekcji
Zobacz kurs maturalny 2027 →