Reakcję syntezy tlenku azotu(II) ilustruje równanie:

N₂(g) + O₂(g) ⇄ 2NO (g)

W tabeli podano wartości stężeniowej stałej równowagi Kc reakcji syntezy NO w różnych temperaturach.

Oceń, czy opisana reakcja jest procesem egzo- czy endotermicznym, oraz spośród poniższych sposobów prowadzenia reakcji wybierz ten powodujący zwiększenie wydajności tworzenia tlenku azotu(II).

I Użycie odpowiedniego katalizatora.
II Zmniejszenie objętości mieszaniny reakcyjnej (sprężenie gazów).
III Prowadzenie reakcji w możliwie wysokiej temperaturze.
IV Prowadzenie reakcji pod możliwie niskim ciśnieniem.

Opisana reakcja jest procesem:

Numer sposobu zwiększenia wydajności tworzenia tlenku azotu(II):

Przeprowadzono doświadczenie, w którym do czterech ponumerowanych zlewek I–IV zawierających po 100cm³ wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1 mol dm⁻³ dodano wodne roztwory różnych substancji i wodę destylowaną zgodnie z poniższym rysunkiem.

 

 

Uzupełnij poniższą tabelę – podaj wartość pH wodnego roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1 mol ∙ dm⁻³ oraz wpisz numery zlewek, w których pH otrzymanego roztworu było niższe albo było wyższe od pH roztworu wyjściowego, albo nie uległo zmianie w czasie doświadczenia.

 

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na schemacie.

 

 

W obu probówkach wytrącił się brunatny osad.

 

1. Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesu redukcji i procesu utleniania zachodzących w probówce I podczas opisanego doświadczenia. Uwzględnij fakt, że jednym z substratów obu procesów jest woda.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

 

2. Oceń, jaki jest odczyn roztworu po zakończeniu reakcji w probówce I, oraz podaj nazwę anionu zawierającego siarkę, który powstał w wyniku reakcji chemicznej przebiegającej w probówce II.

Odczyn roztworu poreakcji w probówce I:

Nazwa anionu zawierającego siarkę:

Do probówki ze stałym etanianem (octanem) sodu dodano kwas siarkowy(VI) i zawartość naczynia ogrzano. U wylotu probówki wyczuwalny był charakterystyczny ostry zapach.

 

1. Napisz, czy użycie do przeprowadzenia opisanego doświadczenia kwasu ortofosforowego(V) zamiast kwasu siarkowego(VI) pozwoli na zaobserwowanie podobnych efektów.

 

2. W dwóch nieopisanych probówkach znajdują się wodne roztwory dwóch soli (każdy roztwór w innej probówce). Wiadomo, że jednym roztworem jest wodny roztwór etanianu (octanu) magnezu, a drugim – wodny roztwór etanianu (octanu) sodu.

Oceń, czy po dodaniu wodnego roztworu kwasu ortofosforowego(V) do obu probówek i ogrzaniu ich zawartości możliwe będzie wskazanie, w której probówce znajdował się wodny roztwór etanianu magnezu, a w której – wodny roztwór etanianu sodu. Odpowiedź uzasadnij.

Ocena:

Uzasadnienie:

Benzyna lekka otrzymywana w procesie przeróbki ropy naftowej jest mieszaniną ciekłych węglowodorów zawierających od pięciu do dziewięciu atomów węgla w cząsteczce.

Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i podkreśl jedno właściwe określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

Benzynę lekką można rozdzielić na składniki przez (dekantację / destylację). W tej metodzie do rozdziału mieszaniny wykorzystuje się różnice (gęstości / temperatury wrzenia / rozpuszczalności) jej składników. Liczba oktanowa określa odporność benzyny na gwałtowne i nierównomierne spalanie. Liczba oktanowa jest tym wyższa, im większa jest zawartość węglowodorów o łańcuchach węglowych (prostych / rozgałęzionych) oraz węglowodorów aromatycznych w paliwie. Aby zwiększyć liczbę oktanową, benzynę poddaje się procesowi (krakingu / reformingu) oraz wzbogaca ją dodatkowymi składnikami.

W poniższej tabeli zestawiono wartości stałej dysocjacji (w temperaturze 25 ºC) kwasu butanowego i jego monochloropochodnych.

 

 

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

 

Jon CH3COO – występujący w wodnym roztworze octanu sodu jest niezbyt mocną zasadą Brønsteda, która reaguje z cząsteczką wody zgodnie z równaniem:

 

Równowagę tej reakcji opisuje stała dysocjacji zasadowej Kb, wyrażona następującym
równaniem:

 

Iloczyn stałej dysocjacji kwasowej Ka kwasu CH₃COOH i stałej dysocjacji zasadowej Kb sprzężonej z nim zasady CH3COO⁻ jest równy iloczynowi jonowemu wody: Ka∙Kb = Kw. W temperaturze 25ºC iloczyn jonowy wody jest równy Kw = 1, 0 * 10⁻¹⁴.

Oblicz pH wodnego roztworu octanu sodu o stężeniu 0,05 mol*dm⁻³ w temperaturze 25 ºC. Przyjmij, że reakcji z wodą ulega mniej niż 5% anionów octanowych

Aldehydy i ketony ulegają reakcji z wodą, w wyniku czego tworzą diole. Ta reakcja – nazywana reakcją hydratacji – jest odwracalna, a jej wydajność zależy od struktury związku karbonylowego, np. wodny roztwór metanalu zawiera 0,1% aldehydu i 99,9% produktu jego hydratacji, ale wodny roztwór propanonu zawiera 99,9% ketonu i 0,1% diolu (w temperaturze około 20 ºC). Propanon reaguje z wodą zgodnie z równaniem:

 

 

Opisana reakcja w czystej wodzie zachodzi powoli, ale jest katalizowana zarówno przez kwas, jak i przez zasadę. Reakcja hydratacji katalizowana zasadą zachodzi etapami zilustrowanymi
poniższymi równaniami (kropkami zaznaczono wolne elektrony walencyjne atomów tlenu).

 

1. Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i podkreśl jedno właściwe określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

Hydratacja propanonu jest reakcją (addycji / eliminacji / substytucji). Mechanizm opisanej reakcji jest (elektrofilowy / nukleofilowy / rodnikowy). Przyłączenie jonu hydroksylowego do atomu węgla grupy karbonylowej w cząsteczce propanonu jest możliwe, ponieważ ten atom jest obdarzony cząstkowym ładunkiem (dodatnim / ujemnym) wskutek polaryzacji wiązania z atomem (tlenu / węgla / wodoru).

 

2. Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

 

 

3. Oceń, czy prowadzenie reakcji hydratacji propanonu w obecności mocnej zasady skutkuje większą zawartością diolu w mieszaninie poreakcyjnej (w temperaturze około
20 ºC). Odpowiedź uzasadnij.

Ocena:

Uzasadnienie:

Określ stopnie utlenienia azotu w podanych w tabeli cząsteczkach i jonie:

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na schemacie.

Napisz w formie jonowej z uwzględnieniem oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesu redukcji i procesu utleniania zachodzących w probówce I podczas opisanego doświadczenia. Uwzględnij fakt, że jednym z substratów obu procesów jest woda.

Równanie procesu redukcji:

Równanie procesu utleniania:

Oceń, jaki jest odczyn roztworu po zakończeniu reakcji w probówce I, oraz podaj nazwę anionu zawierającego siarkę, który powstał w wyniku reakcji chemicznej przebiegającej w probówce II.

Odczyn roztworu po reakcji w probówce I:

Nazwa anionu zawierającego siarkę:

Podczas elektrolizy wodnego roztworu chlorku chromu(III) CrCl3 (prowadzonej przy użyciu
elektrod grafitowych) przez roztwór przepłynął ładunek elektryczny Q, co skutkowało
wydzieleniem 156 gramów chromu.

Oblicz, ile gramów cynku wydzieli się podczas przepływu takiego samego ładunku Q przez
roztwór chlorku cynku ZnCl2. Przyjmij, że opisane procesy zachodzą ze 100%
wydajnością. Stała Faradaya ma wartość F = 96500 C mol .

W wysokiej temperaturze węgiel reaguje z tlenkiem węgla(IV) i ustala się równowaga chemiczna:

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.

Oceń, czy reakcja pomiędzy tlenkiem węgla(IV) i węglem jest procesem endo- czy egzoenergetycznym. Odpowiedź uzasadnij.

Dwa gazy A i B zmieszane w stosunku molowym AB: 1:4 nn = zajmują w warunkach normalnych objętość 1 dm3. Tę mieszaninę umieszczono w reaktorze o stałej pojemności 1 dm3 i w temperaturze T zainicjowano reakcję. W tej temperaturze ustalił się stan równowagi opisany równaniem:

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Pewien związek organiczny ulega reakcji rozkładu. Energia aktywacji tej reakcji jest niezerowa (EA > 0). Przeprowadzono doświadczenie, w którym badano szybkość reakcji rozkładu związku X. W tym celu mierzono w odstępach co

stężenie molowe związku X w ciągu pierwszych

od momentu zainicjowania reakcji. Następnie obliczono średnią szybkość reakcji rozkładu związku X w przedziałach czasu po

Przedziały te oznaczono numerami od I do VI. Zależność średniej szybkości reakcji rozkładu związku X od czasu zilustrowano na poniższym wykresie.

Na podstawie: P.W. Atkins, C.A. Trapp, M.P. Cady, C. Giunta, Chemia fizyczna. Zbiór zadań z rozwiązaniami, Warszawa 2001.

1. Określ jednostkę, w jakiej wyrażona jest szybkość reakcji w opisanym doświadczeniu.

2. Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz literę P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo literę F – jeżeli jest fałszywa.

W zamkniętym naczyniu pomiędzy substancjami X, Y oraz Z, które w temperaturze T i pod ciśnieniem p są gazami, ustala się stan równowagi chemicznej.

Zmianę liczby moli reagentów X, Y oraz Z w trakcie procesu przedstawia poniższy wykres.

Zaznacz poprawne dokończenie zdania.