Matura z chemii · styczeń 2026 (próbna CKE) · poziom rozszerzony

Zadanie 5.

2 pktFormuła 2023Źródło: CKE
Stechiometriastechiometriazadanie obliczeniowe
Informacja do zadań 4.–5.

Reakcja syntezy amoniaku przebiega zgodnie z równaniem:

N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g)

W mieszaninie wodoru i azotu, użytej do syntezy amoniaku, objętość wodoru była trzy razy większa niż objętość azotu. Wydajność tej reakcji przeprowadzonej w temperaturze T i pod ciśnieniem p jest równa 93 %.

Oblicz, jaki procent objętości mieszaniny poreakcyjnej stanowi objętość amoniaku.

Odpowiedź i zasady oceniania (CKE)
Zasady oceniania

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

1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:

• popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego LUB

• podanie wyniku z błędną jednostką ALBO

2 pkt – obliczenie poprawnych wartości objętości albo liczby moli substratów i produktów w mieszaninie poreakcyjnej.

0 pkt – zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.

Rozwiązanie

Sposób 1.

N2 + 3H2 ⇄ 2NH3x 3x, czyli np. 25 dm3 N2 i 75 dm3 H2 (100 dm3 mieszaninyna początku)

skład mieszaniny po reakcji:

V(N2) = 25 dm3 · 0,07 = 1,75 dm3

V(H2) = 75 dm3 · 0,07 = 5,25 dm3

V(NH3) = 25 dm3 · 2 · 0,93 = 46,5 dm3

46,5 · 100 % %(NH3) = = 86,92 % ≈ 87 (%) 1,75 + 5,25 + 46,546,5 · 100 % %(NH3) = = 86,92 % ≈ 87 (%) 1,75 + 5,25 + 46,5

Sposób 2.

N2 + 3H2 ⇄ 2NH3x 3x 1: 3 (np. 1 mol N2 i 3 mol H2)

2 mol NH3—––– 100 % (wydajność reakcji)

x 93 % x = 1,86 mol

1 mol N2—––– 2 mol NH3

y 1,86 mol NH y = 0,93 mol N2 —––– 3⇒

Liczba moli azotu w mieszaninie poreakcyjnej: 1 mol –0,93 mol = 0,07 mol N2

3 mol H2—––– 2 mol NH3

z 1,86 mol NH z = 2,79 mol H2 —––– 3⇒

Liczba moli wodoru w mieszaninie poreakcyjnej: 3 mol –2,79 mol = 0,21 mol H2

Liczba moli reagentów w mieszaninie poreakcyjnej: 0,07 mol N2 + 0,21 mol H2 + 1,86 mol NH3 = 2,14 mol

2,14 mol —––– 100 %

1,86 mol —––– W ⇒ W = 86,92 % ≈ 87 (%)

Uwaga: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanejpoprawnej metody i poprawnych obliczeń.

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 1 · rozkład termiczny
Ogrzewano próbkę chloranu(V) potasu, w wyniku czego uzyskano beztlenową sól oraz gaz, który w warunkach normalnych zajmuje 448 ml. Oblicz masę KClO3 użytego w reakcji.

Więcej takich zadań z tego tematu za darmo: Stechiometria reakcji chemicznych: zadania z rozwiązaniami

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