Zadanie 3d, Paper 2, listopad 2025, TZ3: Chemia IB HL

Zadania w arkuszu

Informacja do zadań 3a-3h.

In industry, benzene can be formed from cyclohexane through a gas-phase equilibrium reaction.

$\ce{C6H12(g) <=> C6H6(g) + 3H2(g)}$

Do zrobienia Dodaj do ulubionych Dodaj do zestawuZapis wymaga darmowego konta.

skeletal structures of cyclohexane and benzene, labelled Cyclohexane, C6H12(g) and Benzene, C6H6(g)

The forward reaction is first order with respect to cyclohexane.

$\ce{C6H12(g) <=> C6H6(g) + 3H2(g)}$

(i) Sketch a graph showing how the rate varies with the concentration of cyclohexane.

blank axes of rate against concentration of cyclohexane, both axes ending in arrowheads

(ii) Deduce the reaction's rate equation, and state the units of the rate constant $k$ .

(iii) Using the Arrhenius plot and sections 1 and 2 of the data booklet, determine the reaction's activation energy, $E_\mathrm{a}$ , in $\mathrm{kJ\,mol^{-1}}$ .

Arrhenius plot of ln k against 1/T: a straight line falling from ln k = -1.0 at 1/T = 0.0010 K-1 to ln k = -12.0 at 1/T = 0.0020 K-1

Sprawdzane umiejętności

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie

Odpowiedź z klucza

(i) straight line through the origin «with a positive gradient» ✔

(ii) Rate equation: «rate =» $k[\ce{C6H12}]$ ✔

Units of $k$ : $\mathrm{s^{-1}}$ ✔

(iii) gradient « $= \dfrac{-12.0 - (-1.0)}{0.0020 - 0.0010}$ » $= -1.1 \times 10^{4}$

« $E_\mathrm{a} = -\text{gradient} \times R = 1.1 \times 10^{4} \times 8.31 = 91\,000\ \mathrm{J\,mol^{-1}}$

Schemat punktowania

(i) [1]. (ii) [1] for the rate equation, [1] for the units. (iii) M1: gradient in the range −1.05 × 10^4 to −1.15 × 10^4 K; M2: Ea in the range 87–96 kJ mol-1. Award [2] for a correct final answer. Award [1 max] for −91 kJ mol-1. Do not accept Ea given in J mol-1.

Komentarz

Ea = −gradient × R with the gradient in kelvin; the answer is required in kJ mol-1, so divide by 1000.

Porównujesz swoje rozwiązanie z kluczem? Maturownik+ oceni je analizą AI, policzy punkty wg schematu i zapisze Twoje błędy w kompendium.

Rozwiązałeś to zadanie?

Policz na kartce jak na maturze, odsłoń klucz i porównaj. Potem odhacz, żeby wiedzieć, co masz już za sobą.

Zrobione

Odhaczanie zapisuje się na Twoim koncie, więc wymaga darmowego konta. Zajmuje chwilę i wracasz do tego samego zadania.

Jak Ci poszło?

Łatwe Średnie Trudne

Oznaczanie jest darmowe, zapisuje się na Twoim koncie. Załóż darmowe konto i wróć dokładnie tutaj.

«K» ✔

=» 91 «

\mathrm{kJ\,mol^{-1}}

» ✔