Zadanie I. [16 punktów] kod ucznia W zadaniach od 1 – 5 jedna

Zadanie I. [16 punktów]
kod ucznia
W zadaniach od 1 – 5 jedna odpowiedź jest poprawna.
Zad.1. Pewna reakcja chemiczna przebiega zgodnie z równaniem:
2A + B ⇄ C
Stężenia równowagowe substancji wynoszą: A - 1 mol/dm3, B - 3 mol/dm3, C - 2 mol/dm3.
Stężenia początkowe wynosiły zatem:
A
B
C
3
3
[mol/dm ] [mol/dm ] [mol/dm3]
4
2
0
A.
4
3
1
B.
5
5
0
C.
3
5
0
D.
Zad.2. Równanie kinetyczne reakcji ma następującą postać:
V = k[A]∙[B]2
Zatem stała szybkości reakcji „k” ma wymiar:
A. s-1
B. mol∙dm-3∙s-1
C. mol-1∙dm3∙s-1
D. mol-2∙dm6∙s-1
Zad.3. Liczba elektronów niesparowanych w jonie Cu+ wynosi:
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
Zad.4. W reakcji utleniania-redukcji zachodzą następujące procesy:
I. AsO43- → AsO33II. S2- → S
Podczas tej reakcji można spodziewać się:
A. zachowania stałej wartości pH
B. spadku pH
C. wzrostu pH
D. dostarczona ilość danych nie pozwala
wnioskować o zmianach pH
*W rozwiązaniu zadania może pomóc Ci zapis jonowo-elektrotonowy równań połówkowych I i II.
Zad.5. Hydrazyna (N2H4) w warunkach normalnych to oleista bezbarwna ciecz (d = 1 g/cm3)
o charakterystycznym zapachu. Substancja ta jest stosowana jako paliwo rakietowe. Proces katalitycznego
rozkładu hydrazyny zachodzi zgodnie z równaniami:
I.
3 N2H4 → 4 NH3 + N2
II.
4 NH3 + N2H4 → 3 N2 + 8 H2
Podczas tych reakcji wydziela się duża ilość ciepła oraz znaczna objętość gazów. Jaką objętość produktów
gazowych w warunkach normalnych można otrzymać podczas rozkładu 100 cm3 hydrazyny?
A. 245 dm3
B. 210 dm3
C. 193 dm3
D. 400 cm3
W zadaniach nr 6 – 10 jedna, dwie, trzy lub wszystkie odpowiedzi mogą być poprawne.
Zad.6. Związek organiczny o wzorze:
O
H2C
CH
CH2
C
OH
zawiera w cząsteczce:
A. Dwa atomy węgla w stanie
B. Jedno wiązanie typu 
hybrydyzacji sp2
C. Dwa atomy węgla w stanie
D. Jedenaście wiązań typu 
hybrydyzacji sp3
Zad.7. Masa atomowa wodoru jest średnią ważoną mas trzech izotopów: protu , deuteru
i trytu
Prawdą jest, że:
A. Elektrony trytu w stanie podstawowym są opisane orbitalami 1s i 2s.
B. Tryt tworzy z azotem związek o wzorze NT3 .
C. Tryt posiada trzy neutrony w jądrze.
D. Tryt nie występuje w naturze, może być otrzymany tylko na drodze reakcji jądrowych.
.
Zad.8. Jod jest substancją niebezpieczną. Stężenie jodu w powietrzu, stwarzające zagrożenie dla życia
człowieka to 20 mg/m3. W zlewce znajduje się 100 cm3 roztworu jodu w wodzie o stężeniu 0,001 mol/dm3.
Jaka maksymalna objętość powietrza zostałaby zatruta, gdyby cały jod odparował? (Należy przyjąć, że
powietrze trujące to takie, w którym stężenie jodu ma wartość niebezpieczną dla życia człowieka oraz, że
jod w roztworze występuje w postaci takich samych cząsteczek jak w fazie gazowej.)
A. 1,27 m3
B. 127 m3
C. 127 dm3
D. 1,27 x 103 dm3
Zad.9. Reakcja Habera i Boscha to technologiczny proces syntezy amoniaku z wodoru i azotu. Reakcję tę
prowadzi się w zakresie temperatur 450-600oC i pod ciśnieniem 20-100 MPa. Entalpia tego procesu wynosi
-92 kJ/mol.
Prawdą jest, że:
A. Zwiększenie temperatury podniesie wydajność opisanego procesu.
B. Zwiększenie temperatury skróci czas osiągnięcia stanu równowagi.
C. Zwiększenie ciśnienia podniesie wydajność opisanego procesu.
D. Największą wydajność procesu można osiągnąć stosując niską temperaturę i bardzo wysokie ciśnienie.
Zad.10. Kwas stearynowy:
A. Można otrzymać przez hydrolizę enzymatyczną odpowiedniego tłuszczu.
B. Można otrzymać przez nasycenie wiązań podwójnych w kwasie oleinowym.
C. Powoduje odbarwienie wody bromowej.
D. W reakcji z wodorotlenkiem potasu tworzy mydło.
W zadaniach 11- 13 wybierz prawidłową odpowiedź A, B, C lub D oraz jej uzasadnienie I, II, III lub IV.
Zad.11. Starzy górale mawiają „śnieg zaczyna padać więc się cieplej robi”, stwierdzenie to jest:
proces tworzenia śniegu z pary wodnej jest endotermiczny.
A Prawdziwe
I
proces tworzenia śniegu z pary wodnej jest egzotermiczny.
B Fałszywe
II
ponieważ
opady śniegu nie mają wpływu na temperaturę.
C Bez sensu
III
śnieg pada jak robi się zimno.
D Tylko przysłowiem
IV
Zad.12. Rozważ budowę jonów Na+ i F-. Promień jonowy:
A
obu jonów jest taki
sam
B Na+ > F-
I
promień atomowy maleje w okresie.
II
oba jony mają taką samą konfigurację elektronową, ale
chmura elektronowa kationu sodu jest przyciągana przez
większą liczbę protonów.
III
oba jony mają taką samą konfigurację elektronową.
IV
oba jony mają konfigurację elektronową taką jak neon,
więc ich promień jonowy jest taki jak promień atomowy
tego pierwiastka.
ponieważ
+
-
C Na < F
nie da się
D
porównać
Zad.13. Na roztwór wodny białka jaja kurzego skierowano strumień zielonego światła z latarki LED.
Zaobserwowano:
Strumień światła
przechodzi przez
roztwór ten jest roztworem koloidalnym.
A
I
roztwór
niezmieniony
B Denaturację białka
II
intensywne światło zniszczy strukturę białka.
C Koagulację białka
III
energia światła zostanie przekazana cząsteczkom białka,
przez co będą one przemieszczać się i łączyć w duże
aglomeraty.
Rozproszenie
D światła w kształcie
stożka
IV
roztwór ten jest roztworem właściwym.
ponieważ
Zadanie II. [10 punktów]
kod ucznia
1. Niewielką ilość wybranych soli (ciała stałe) wprowadzono do wody destylowanej i intensywnie
wymieszano. Następnie zbadano odczyn powstałych roztworów. Podaj jakie odczyny powinny mieć
badane roztwory, odpowiedź uzasadnij zapisując odpowiednie równania reakcji lub zaznacz, że reakcja
nie zachodzi.
A) Na2CO3
odczyn:……………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………..
[1 pkt]
B) ZnCl2
odczyn:……………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………..
[1 pkt]
C) MgCl2
odczyn:……………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………….
[1 pkt]
D) Cr2(SO3)3
odczyn:……………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………….
[1 pkt]
2. Proces hydrolizy kationu amonu można rozważać w kategorii reakcji kwasowo zasadowej, zgodnie
z teorią Brönsteda-Lowry’ego.
A. Zapisz równanie opisanej reakcji.
…………………………………………………………………………………………………………………
[1 pkt]
B. Podaj jaką funkcję pełni w tym procesie woda.
Woda pełni funkcję: ……………………………………………………………………………………………
[1 pkt]
C. Podaj sprzężone pary kwas-zasada występujące w opisanym procesie.
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
[1 pkt]
3. Do 150 cm3 roztworu kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,2 mol/dm3 dodano 100 cm3 zasady potasowej
o stężeniu 0,7 mol/dm3. Oblicz pH powstałego roztworu. Należy założyć, że roztwory po reakcji mają
gęstość d = 1 g/cm3.
[3 pkt]
Zadanie III. [10 punktów]
kod ucznia
W czterech oddzielnych reaktorach przeprowadzono reakcje chemiczne opisane poniższymi równaniami,
przy czym równanie reakcji oznaczonej jako C nie zostało uzgodnione:
A. 4 HCl(g) + O2(g) ⇄ 2 H2O(g) + 2 Cl2(g)
∆H < 0
B. CO2(g) + H2(g) ⇄ CO(g) + H2O(g)
kat
∆H > 0
C. ….NH3(g) + …O2(g) ⇄ … NO(g) + ….H2O(g)
∆H < 0
D. 2 SO2(g) + O2(g)
∆H < 0
2 SO3(g)
1. Podaj wyrażenie na stężeniową stałą równowagi dla procesu opisanego równaniem A.
………………………………………………………………………………….............................................
[1 pkt]
2. Podaj od czego zależy wartość stałej równowagi reakcji A. Określ czy reakcja A jest egzo czy
endoenergetyczna.
………………………………………………………………………………….............................................
[1 pkt]
3. Jak należy zmienić ciśnienie, aby przesunąć stan równowagi reakcji A w kierunku wzrostu wydajności
reakcji. Zaznacz poprawną odpowiedź:
podwyższyć / obniżyć / pozostawić bez zmian
[0,5 pkt]
4. Jak należy zmienić temperaturę, aby przesunąć stan równowagi reakcji B w kierunku wzrostu ilości
substratów. Zaznacz poprawną odpowiedź:
podwyższyć / obniżyć / pozostawić bez zmian
[0,5 pkt]
5. Określ, jak na ilość tlenku węgla(II), który powstaje w reakcji B wpływa zastosowanie katalizatora
………………………………………………………………………………………………………………
[0,5 pkt]
3
6. Do reaktora o pojemności 5 dm wprowadzono 3 mole CO2(g) oraz 2 mole H2(g). Układ ogrzano,
a reakcję prowadzono do czasu ustalenia się w układzie stanu równowagi w danej temperaturze. W stanie
równowagi w reaktorze zachodziła reakcja opisana równaniem B. Wiedząc, że stężeniowa stała
równowagi reakcji B w danej temperaturze wynosi 1, oblicz stężenia równowagowe wszystkich
reagentów. Wyniki podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.
[2 pkt]
7. Dobierz współczynniki stechiometryczne w równaniu reakcji C, oraz wyznacz w jakim stosunku
objętościowym i jakim stosunku masowym reagują amoniak z tlenem.
….NH3(g) + …O2(g) ⇄ … NO(g) + ….H2O(g)
Stosunek masowy………………………………………………………………………………………
Stosunek objętościowy……………………………………………………….......……………………..
[1,5 pkt]
8. Oblicz jak zmieni się szybkość reakcji D przebiegającej w fazie gazowej, dla której równanie
kinetyczne powstawania SO3(g) można wyrazić wzorem: v = k[SO2]2[O2], jeżeli stężenie SO2
wzrośnie trzykrotnie i jednocześnie stężenie O2 zmaleje dwukrotnie.
[1 pkt]
9. Określ, jak zmieni się szybkość pewnej reakcji, jeżeli temperaturę układu obniżymy o 30 C. Przy
obliczeniach należy założyć, że ogrzanie układu o 10oC powoduje dwukrotny wzrost szybkości
reakcji chemicznych.
o
[1 pkt]
10. Oblicz ile dm3 gazowego chlorowodoru (warunki normalne) należy użyć w reakcji A, aby otrzymać
280 cm3 chloru, wiedząc że reakcja A przebiega z wydajnością 70 %.
[1 pkt]
Zadanie IV. [10 punktów]
kod ucznia
1. Siarka występuje w przyrodzie w postaci czterech izotopów: S1, S2, S3 i S4. Liczby masowe dla izotopów
S2 i S4 wynoszą odpowiednio 33 i 36, natomiast izotop S1 zawiera 16 neutronów a izotop S3 - 18
neutronów. Zawartość izotopu siarki S2 jest równa 0,75 %. Oblicz zawartość procentową dwóch
izotopów siarki: S1 i S3. W obliczeniach zaniedbaj zawartość izotopu siarki S4 oraz przyjmij, że średnia
masa atomowa siarki wynosi 32,066u. Wyniki obliczeń podaj z dokładnością do drugiego miejsca po
przecinku.
[2 pkt]
2. Napisz pełną konfigurację elektronową atomu siarki w stanie podstawowym:
.........................................................................................................................................................................
[1 pkt]
3. Podaj najwyższy stopień utlenienia siarki w związkach chemicznych oraz nazwę jednego, przykładowego
związku, w którym siarka występuje na tym stopniu utlenienia.
.......................................................................................................................................................................
[1 pkt]
4. Podaj najniższy stopień utlenienia siarki w związkach chemicznych oraz nazwę jednego związku,
w którym siarka występuje na tym stopniu utlenienia.
.........................................................................................................................................................................
[1 pkt]
5. Jednym z tlenków, które tworzy siarka jest tlenek siarki(IV)
a) określ typ hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomu siarki (sp, sp2, sp3) oraz kształt cząsteczki SO2
Typ hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomu siarki……………………………………………………….
[0,5 pkt]
Kształt cząsteczki SO2……………………………………………………………………………………….
[0,5 pkt]
b) narysuj wzór elektronowy (kreskowy) cząsteczki SO2 z uwzględnieniem kształtu tej cząsteczki.
[1 pkt]
6. Siarkę można otrzymać w wyniku reakcji siarczku ołowiu(II) z kwasem azotowym(V). Oprócz siarki,
w reakcji powstaje tlenek azotu(II), woda oraz azotan(V) ołowiu(II).
Zapisz równanie tej reakcji i uzgodnij je w oparciu o bilans elektronowy
………………………………………………………………………….…………………………………….
Równanie procesu redukcji:
.........................................................................................................................................................................
Równanie procesu utleniania:
..........................................................................................................................................................................
[3 pkt]