Zadanie 2c

5 pktobliczenioweśrednie (szac.)Paper 2, listopad 2023, TZ2

Wzorowane na: Chemistry SL Paper 2, November 2023, TZ2, pytanie 2(c). Treść, dane i kontekst są zmienione; sprawdzane umiejętności, format i punktacja jak w oryginale.

Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

Informacja do zadań 2a-2f.

Methanol, a possible fuel and chemical feedstock, can be produced by the hydrogenation of carbon dioxide according to the equilibrium

CO2(g) + 3 H2(g) ⇌ CH3OH(g) + H2O(g)

Polecenie

Bond enthalpies give an estimate of the enthalpy change of a reaction. Assume that all species are gases.

(i) Use bond enthalpies from section 12 of the data booklet to determine the standard enthalpy change, ΔH⊖, of the forward reaction.

(ii) Each bond enthalpy is known to within ±0.1 %. Determine the percentage uncertainty in the value of ΔH⊖ that you calculated in (i).

Sprawdź rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz i punktacja

Zanim porównasz z kluczem

Jak poszło Ci z tym zadaniem?

Wybierz ocenę: zapisze wynik i od razu oznaczy zadanie jako zrobione.

Zapis wymaga darmowego konta. Załóż konto

Odpowiedź z klucza

(i) «bond breaking» 2 C=O + 3 H−H «= 2(804) + 3(436)» = 2916 «kJ» ✔

«bond forming» 3 C−H + C−O + 3 O−H «= 3(414) + 358 + 3(463)» = 2989 «kJ» ✔

«ΔH⊖ = 2916 − 2989 =» −73 «kJ mol−1» ✔

(ii) ALTERNATIVE 1

sum of absolute uncertainties «= 0.001 × (2916 + 2989) =» 5.905 «kJ mol−1» ✔

percentage uncertainty «=5.90573×100=8.09== \dfrac{5.905}{73} \times 100 = 8.09 =» 8 «%» ✔

ALTERNATIVE 2

sum of absolute uncertainties, each type of bond counted once «= 0.804 + 0.436 + 0.414 + 0.358 + 0.463 =» 2.475 «kJ mol−1» ✔

percentage uncertainty «=2.47573×100=3.39== \dfrac{2.475}{73} \times 100 = 3.39 =» 3 «%» ✔

Schemat punktowania

(i) [3]: M1 bonds broken, M2 bonds formed, M3 the enthalpy change with its sign. Award [3] for a correct final answer. (ii) [2]: award [2] for a correct final answer from either alternative. The percentage is taken relative to the size of ΔH⊖ (73), ignoring its sign. ECF from (i).

Komentarz

The second alternative counts each type of bond once, as the IB markscheme for the original question also accepted; the first alternative is the one that follows the propagation of uncertainties.

Umiejętności w zadaniu