WYBÓR ZADAŃ Z ARKUSZY MATURALNYCH

(ZAKRES ROZSZERZONY)

„KINETYKA I ENERGETYKA REAKCJI”

Zadanie 1. (4 pkt)

Oceń, jak wpływa na ilość tlenku siarki(VI) powstającego w wyniku reakcji:

2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) ΔH < 0

a) podwyższenie temperatury .................................................................................

b) obniżenie ciśnienia .................................................................................

c) zmniejszenie objętości układu .................................................................................

d) zastosowanie katalizatora .................................................................................

Zadanie 2. (1 pkt)

Dane jest równanie reakcji: A2(g) + 3B2(g) . 2AB3(g)

Podaj wyrażenie na stężeniową stałą równowagi dla tego procesu.

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

Zadanie 3. (3 pkt)

Dla reakcji przebiegającej zgodnie z równaniem A2(g) + B2(g) . 2AB(g) oblicz stężenia

równowagowe [A2] i [B2] oraz wartość stężeniowej stałej równowagi, jeśli stężenia

początkowe wynosiły: CA2 = 1 mol/dm3 i CB2 = 0,5 mol/dm3, a po ustaleniu stanu

równowagi stężenie równowagowe [AB] = 0,8 mol/dm3.

Obliczenia: .................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

Odpowiedź: ...............................................................................................................................

Zadanie 4. (2 pkt)

Szybkość reakcji

2SO₂ + O₂ ^{kat , T} → 2SO₃

wyraża się równaniem kinetycznym V = k[SO² ]² [O²]

Oblicz, jak zmieni się szybkość tej reakcji, jeżeli do przeprowadzenia procesu,

przy niezmienionej ilości reagentów, zastosuje się naczynie o trzykrotnie mniejszej

objętości.

Obliczenia:

Zadanie 5. (2 pkt)

Oblicz entalpię tworzenia ( ΔHX) tlenku węgla(II)

C(grafit) + 1/2O₂ → CO(g)

na podstawie entalpii następujących reakcji:

C_(grafit) + O₂ → CO_2(g) Δ H₁ = -393,5 kJ·mol^-1

CO(g) + 1/2O₂ → CO_2(g) Δ H2 = -283,0 kJ·mol^-1

Obliczenia:

Zadanie 6. (3 pkt)

Oceń, jak wpływa na ilość amoniaku powstającego w wyniku reakcji syntezy

N_2(g) + 3H_2(g) → 2NH₃ Δ H = - 92,4 kJ

a) obniżenie ciśnienia,

b) podwyższenie temperatury,

c) wprowadzenie dodatkowej ilości azotu.

a) ........................................................................................................................................

b) ........................................................................................................................................

c) ………………………………………………………………………………………….

Informacja do zadania7. i 8.

W pewnych warunkach podczas rozkładu tlenku siarki(VI) opisanego równaniem

2SO_3(g) ↔ 2SO_2(g) + O_2(g) ΔH > 0

w naczyniu zamkniętym ustala się stan równowagi.

Zadanie 5. (1 pkt)

Zapisz wyrażenie na stężeniową stałą równowagi reakcji opisanej powyżej.

......................................................................................................................................................

Zadanie 6. (1 pkt)

Podaj dwa różne sposoby zwiększenia wydajności reakcji opisanej w informacji

do zadania.

......................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................

Zadanie 7. (2 pkt)

Tlenek azotu(II) reaguje z tlenem, tworząc tlenek azotu(IV):

2NO + O2 → 2NO2

Szybkość tej reakcji opisuje równanie kinetyczne: v = k [NO]² [O2]

Oblicz, ile razy należy zwiększyć stężenie tlenku azotu(II), nie zmieniając stężenia tlenu

i warunków przebiegu procesu, aby szybkość reakcji wzrosła czterokrotnie.

Obliczenia:

Odpowiedź:

Zadanie 8. (3 pkt)

Napisz równanie reakcji otrzymywania benzenu z pierwiastków, a następnie oblicz

standardową entalpię tworzenia benzenu (w postaci cieczy), znając standardowe entalpie

spalania grafitu, wodoru i benzenu.

C_grafit + O₂ → CO_2(g) ΔH₁^o = - 393,50 kJ/mol

H_2(g) + ½ O₂ → H₂O_© ΔH₂^o = - 285,84 kJ/mol

C₆H_6(c) + 15/2 O_2(g) → 6CO_(g) + 3 H₂O_© ΔH₃^o = - 3267,60 kJ/mol

Równanie reakcji: ..........................................................................................................................

Obliczenia:

Odpowiedź:

Zadanie 9. (3 pkt)

Jednym z etapów produkcji kwasu siarkowego(VI) jest reakcja:

2SO2(g) + O2(g) ↔ SO3(g) ΔH < 0

Określ, jak warunki procesu wpływają na szybkość reakcji otrzymywania SO3, wpisując

do tabelki któreś z poniższych określeń: „rośnie”, „maleje”, „nie zmienia się”.

L.p.	Warunki procesu	Szybkość reakcji
1.	Podwyższona temperatura
2.	Podwyższone ciśnienie
3.	Katalizator

Zadanie 10. (2 pkt)

Reakcja utleniania tlenku siarki(IV) przebiega z udziałem katalizatora V2O5. Entalpia tej

reakcji jest mniejsza od zera.

Narysuj wykres zmiany energii spalania tlenku siarki(IV) od biegu reakcji:

- bez udziału katalizatora,

- z udziałem katalizatora.

Zadanie 11. (3 pkt)

Dla reakcji podanej równaniem:

4 HCl(g) + O2(g) → 2 H2O (g) + 2 Cl2(g) ΔH = -119kJ

określ, w którą stronę przesunie się równowaga reakcji, jeżeli:

- wzrośnie temperatura ..............................................

- wzrośnie ciśnienie ...................................................

- usunie się część HCl ................................................

Zadanie 12. (2 pkt)

Uzupełnij poniższy tekst, wpisując brakujące informacje w wykropkowane miejsca.

„Zmiany stężeń mogą powodować przesunięcia równowagi reakcji odwracalnych

również w organizmach żywych, np.: reakcje dysocjacji i asocjacji tlenu do hemoglobiny.

Tlen jest transportowany do komórek w postaci oksyhemoglobiny, która powstaje zgodnie

z reakcją:

HHb + O2 . HbO .

2 + H+

oksyhemoglobina

Reakcja wysycenia hemoglobiny tlenem jest reakcją odwracalną, stąd obok innych czynników,

również zmiany ciśnienia parcjalnego tlenu mają wpływ na przesunięcie tej równowagi.

Zwiększenie stężenia (ciśnienia parcjalnego) tlenu, czyli substratu powyższej reakcji

spowoduje, że zgodnie z regułą przekory pewna ilość substratów zamieni się

w .......................................... Z kolei zwiększenie stężenia jonów wodorowych przesuwa

równowagę w .................................................”

Zadanie 13. (3 pkt)

Podczas syntezy amoniaku w T=670 K równowaga reakcji:

N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)

ustaliła się przy stężeniach: [N2] = 4 mol.dm-3, [H2] = 0,2 mol.dm-3, [NH3] = 0,08 mol.dm-3.

Zapisz wyrażenie na stałą równowagi tej reakcji, a następnie oblicz stałą równowagi

oraz stężenie początkowe azotu.

Wyrażenie na stałą równowagi reakcji: ......................................................................................

Obliczenia:

Informacja do zadań 14. - 16.

W reakcji przebiegającej według równania 2CO2(g) ↔ 2CO(g) + O2(g) w pewnych warunkach

ciśnienia i temperatury ustalił się stan równowagi. Entalpia tego procesu Δ H > 0.

Zadanie 14. (1 pkt)

Napisz wyrażenie na stężeniową stałą równowagi powyższej reakcji.

......................................................................................................................................................

Zadanie 15. (1 pkt)

Określ, czy reakcja rozkładu tlenku węgla(IV) w tych warunkach ciśnienia

i temperatury jest reakcją egzotermiczną, czy endotermiczną.

......................................................................................................................................................

Zadanie 16. (3 pkt)

Podaj, jak wpływa na ilość produktów powstających w reakcji rozkładu tlenku

węgla(IV) zmiana warunków prowadzenia reakcji, polegająca na:

a) zmniejszeniu objętości naczynia reakcyjnego: ........................................................................

b) ogrzaniu zawartości naczynia reakcyjnego: ............................................................................

c) zmniejszeniu ciśnienia: ............................................................................................................

Informacja do zadania 17. i 18.

W silnikach spalinowych - w wysokiej temperaturze - przebiegają różne reakcje uboczne.

Powstające spaliny w kontakcie z tlenem ulegają dalszym przemianom. Ze względu

na szkodliwość produktów, do najważniejszych należą procesy:

Zad. 17. ( 2 pkt.)

Określ, jak zmieni się (w układzie zamkniętym) ilość produktu w stosunku do ilości

substratów

a) reakcji I, jeśli nastąpi wzrost temperatury.

…………………………………………………………………………………………….

b) reakcji II, jeśli nastąpi wzrost ciśnienia.

…………………………………………………………………………………………………

Zadanie 18. (2 pkt)

Oblicz standardową entalpię reakcji:

N2(g) + 2O2(g) ↔ 2NO2(g)

Obliczenia:

Odpowiedź:

1

---