Zadanie 13, matura maj 2025, chemia rozszerzona
Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Zadanie
Polecenie
W celu wyznaczenia stężeniowej stałej równowagi syntezy amoniaku w temperaturze T do reaktora o stałej pojemności wprowadzono azot i wodór. Początkowe stężenie azotu było równe 0,20 mol ⋅ dm−3, a początkowe stężenie wodoru wynosiło 0,60 mol ⋅ dm−3. Następnie reaktor zamknięto i utrzymywano stałą temperaturę T. W reaktorze zaszła reakcja opisana poniższym równaniem.
N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3
Po pewnym czasie stwierdzono, że ciśnienie w reaktorze obniżyło się do 75 % początkowej wartości i już się nie zmieniało.
Oblicz stężeniową stałą równowagi syntezy amoniaku w temperaturze T.
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 równania Clapeyrona (pV = nRT) przy T = const, V = const, R = const wynika, że , więc , a .
| Stężenie molowe, mol ⋅ dm−3 | początkowe | zmiana | równowagowe |
|---|---|---|---|
| N2 | 0,2 | −x | 0,2 − x |
| H2 | 0,6 | −3x | 0,6 − 3x |
| NH3 | 0 | 2x | 2x |
| łączne | 0,8 | −2x | 0,8 − 2x |
Łączne stężenie gazów w stanie równowagi: cr = 0,75c0 ⇒ cr = 0,75 ⋅ 0,8 = 0,6 i cr = 0,8 − 2x ⇒ 0,8 − 2x = 0,6
x = 0,1 (mol ⋅ dm−3)
[NH3] = 0,2 (mol ⋅ dm−3), [N2] = 0,1 (mol ⋅ dm−3), [H2] = 0,3 (mol ⋅ dm−3)
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.: Zdający w obliczeniach nie może dokonać zmiany warunków prowadzenia procesu.
Schemat punktowania
zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wyniku jako wielkości bezwymiarowej.
zastosowanie poprawnej metody, ale:
• popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego
LUB
• podanie wyniku z jednostką inną niż dm6 ⋅ mol−2
albo
poprawne wyznaczenie wartości stężeń N2, H2, NH3 w stanie równowagi.
zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.
Uwaga: zdający w obliczeniach nie może dokonać zmiany warunków prowadzenia procesu.