Zadanie 6, matura maj 2021, chemia rozszerzona
Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Zadanie
Wspólne informacje do wiązki zadań
W wysokiej temperaturze węgiel reaguje z tlenkiem węgla(IV) i ustala się równowaga chemiczna:
CO2(g) + C(s) ⇌ 2 CO(g)
Objętościową zawartość procentową CO i CO2 w gazie pozostającym w równowadze z węglem w zależności od temperatury (pod ciśnieniem atmosferycznym 1013 hPa) przedstawiono na poniższym wykresie.
PowiększNa podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
Polecenie
W mieszaninie gazów doskonałych sumaryczne stężenie molowe wyraża się wzorem:
gdzie:
p – ciśnienie w hPa
T – temperatura w K
R – stała gazowa równa 83,1 hPa ⋅ dm3 ⋅ K−1 ⋅ mol−1.
Ponadto
c = [CO] + [CO2] oraz
Oblicz wartość stężeniowej stałej równowagi opisanej przemiany w temperaturze 873 K i pod ciśnieniem 1013 hPa. Wyrażenie na stężeniową stałą równowagi tej reakcji przyjmuje postać:
Załóż, że CO i CO2 są gazami doskonałymi.
Korepetytor AI
Nie wiesz, jak ruszyć? Korepetytor zna to zadanie i poprowadzi Cię krok po kroku, bez gotowca.
3 rozmowy · bez karty · Zaloguj się
Sprawdź się
Odpowiedz i oceń, jak poszło. Klucz odsłoń dopiero, gdy masz swoją odpowiedź.
Zanim porównasz z kluczem
Jak poszło Ci z tym zadaniem?
Zaloguj się, żeby zapisać ocenę i wrócić do zadania później.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz i punktacja
Odpowiedź z klucza CKE
Z wykresu odczytano, że w temperaturze 873 K zawartość procentowa CO2 wynosi 80%, a CO 20%.
Rozwiązanie I:
[CO] = 0,2 ⋅ 0,014 = 0,0028 mol ⋅ dm−3, [CO2] = 0,8 ⋅ 0,014 = 0,0112 mol ⋅ dm−3
ALBO 7 ⋅ 10−4
Rozwiązanie II (przez objętość molową z równania Clapeyrona):
dla n = 1 mol, stąd ALBO 7 ⋅ 10−4
Rozwiązanie III (z proporcji stężeń [CO] : [CO2] = 1 : 4 i sumy 0,014): [CO] = 0,0028, [CO2] = 0,0112, K = 7 ⋅ 10−4
Schemat punktowania
zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku jako wielkości niemianowanej.
zastosowanie poprawnej metody, ale:
- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego
LUB
- podanie wyniku z błędną jednostką.
zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Uwaga 1.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
Uwaga 2.: Podanie wartości stałej równowagi z jednostką wynikającą z podstawienia do wyrażenia na stałą równowagi K stężenia molowego reagentów - nie skutkuje utratą punktu.
Uwaga 3.: Rozwiązanie zadania, w którym zdający wykonuje obliczenia dla warunków innych niż określono w zadaniu, np. dla warunków normalnych, jest niepoprawne.