Zadanie 7.
Treść
Poniżej przedstawiono równanie syntezy chlorowodoru.
$\ce{H2 (g) + Cl2 (g) <=> 2HCl (g)}$
Tę reakcję prowadzono w zamkniętym reaktorze i po pewnym czasie w układzie reakcyjnym ustaliła się równowaga.
Odczytaj w tablicy wartość standardowej molowej entalpii tworzenia $\ce{HCl}$ i oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| Zdanie | P | F | |
|---|---|---|---|
| 1. | Podwyższenie temperatury (w warunkach izobarycznych) skutkuje wzrostem wydajności tworzenia chlorowodoru. | ||
| 2. | Zmiana ciśnienia (w warunkach izotermicznych) nie wpływa na wydajność tworzenia chlorowodoru. |
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […].
IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 8) […] stosuje regułę Le Cheteliera–Brauna (regułę przekory) do jakościowego określenia wpływu zmiany temperatury, stężenia reagentów i ciśnienia na układ pozostający w stanie równowagi dynamicznej; 10) […] interpretuje zapis $\Delta H < 0$ i $\Delta H > 0$; określa efekt energetyczny reakcji chemicznej na podstawie wartości entalpii.
Zasady oceniania 1 pkt – poprawne wskazanie dwóch odpowiedzi. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
| Zdanie | P | F | |
|---|---|---|---|
| 1. | Podwyższenie temperatury (w warunkach izobarycznych) skutkuje wzrostem wydajności tworzenia chlorowodoru. | F | |
| 2. | Zmiana ciśnienia (w warunkach izotermicznych) nie wpływa na wydajność tworzenia chlorowodoru. | P |
Synteza $\ce{HCl}$ jest reakcją egzotermiczną ($\Delta H < 0$, odczytane z tablic standardowych entalpii tworzenia) – podwyższenie temperatury przesuwa równowagę w stronę substratów (reguła przekory), więc wydajność maleje (zdanie 1. jest fałszywe). Liczba moli gazów po obu stronach równania jest taka sama (2 mole substratów gazowych i 2 mole produktu gazowego), więc zmiana ciśnienia nie przesuwa położenia równowagi (zdanie 2. jest prawdziwe).