ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2009. május 22.
Azonosító jel:
VEGYIPARI ALAPISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2009. május 22. 8:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc
Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati
OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM
Vegyipari alapismeretek
emelt szint — írásbeli vizsga 0801
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
Azonosító jel:
Fontos tudnivalók A feladatokat figyelmesen olvassa el! A válaszokat a feladatban előírt módon adja meg! A feleletválasztásos tesztfeladatnál javítani tilos, a javított válaszok nem értékelhetőek! A feladatokat - ahol ez jelölve van - a kiadott feladatlapon kell megoldani. Azoknál a feladatoknál, amelyeknél erre nincs kijelölt hely, ott használjon külön lapot! A feladatok megoldásához nem programozható számológépet, rajzeszközöket és függvénytáblázatot lehet használni. A rajzi feladatokon kívül mindent tintával (tollal) kell írni! A számítási feladatokban ügyeljen a mértékegységek helyes használatára és az eredmények megfelelő pontossággal történő megadására!
írásbeli vizsga 0801
2 / 12
2009. május 22.
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
Azonosító jel:
Teszt jellegű feladatok 1.
feladat
Maximális pontszám: 16
Minden feladatnál a betűjel bekarikázásával jelölje meg az egyetlen helyes, vagy az egyetlen helytelen választ!
I. A) B) C) D) E)
Elektrolízisnél… a kationok elektronokat vesznek fel a katódon. a kationok elektronokat adnak le a katódon. a kationok elektronokat vesznek fel az anódon. a kationok elektronokat adnak le az anódon. az anionok elektronokat adnak le a katódon.
A) B) C) D) E)
Egy anyag vizes oldatának pH-ja 12. Mekkora ebben az oldatban a hidroxidionok koncentrációja? 10–1 mol/dm3 10–2 mol/dm3 10–7 mol/dm3 10–12 mol/dm3 10–13 mol/dm3
II.
III. A szén-dioxid vízben való oldhatósága növekszik, ha … A) a szén-dioxid gáz nyomását növeljük. B) a víz hőmérsékletét növeljük. C) a folyadékot folyamatosan keverjük. D) katalizátort alkalmazunk. E) a gázt kétszeres térfogatú vízben oldjuk.
A) B) C) D) E)
Ha 30 cm3 hidrogénhez 5 cm3 oxigént keverünk, vízképződés után mekkora lesz az elegy térfogata? A hőmérséklet a reakció előtt és után 400 ºC. 40 cm3 35 cm3 30 cm3 25 cm3 20 cm3
A) B) C) D) E)
A hőmennyiség változása egy adott reakcióban független … a közti állapotok számától, amelyeken keresztül a reakció végbemegy. a kiindulási anyagok mennyiségétől. a végtermékek mennyiségétől. a reagáló anyagok és a végtermék állapotától. a végtermékek minőségétől, csupán a reagáló anyagok minőségétől függ.
IV.
V.
írásbeli vizsga 0801
3 / 12
2009. május 22.
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
VI. A) B) C) D) E)
Azonosító jel:
A Zn2+/Zn standardpotenciálja -0,76 V, a Ni2+/Ni standardpotenciálja -0,25 V. Mekkora a két fémből és azok 1-1 mol/dm3 koncentrációjú oldataiból készült galvánelem elektromotoros ereje 25 ºC-on? +0,51 V –0,51 V +1,01 V –1,01 V +0,19 V
VII. Melyik állítás hibás? A) A reakciósebesség nő, ha a kiindulási anyagok koncentrációját növeljük. B) A reakciósebesség csökken, ha a hőmérsékletet csökkentjük. C) A reakciósebesség nő, ha megfelelő katalizátort alkalmazunk. D) Exoterm reakcióknál akkor nő a reakciósebesség, ha a hőmérsékletet csökkentjük. E) A reakciósebesség nő, ha a hőmérsékletet növeljük. VIII. Ónnal bevont vas védőrétegének sérülésekor… A) először az ón oxidálódik. B) először a vas oxidálódik. C) mindkét fém egyszerre oxidálódik. D) mindkét fém egyszerre redukálódik. E) a vas felületén védőoxid-réteg alakul ki. 2.
feladat
Maximális pontszám: 24
I.
Karikázza be az egyetlen helyes csavarábrázolás betűjelét!
II.
Jelölje be x-szel a felsorolt tengelykapcsolók melletti tulajdonságokat, amennyiben jellemzőnek találja! Csillapított Hajtás közben Megcsúszhat hajtásátvitel szétkapcsolható Merev tengelykapcsoló Gumidugós tengelykapcsoló Dörzstárcsás tengelykapcsoló
írásbeli vizsga 0801
4 / 12
2009. május 22.
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
III.
Azonosító jel:
Karikázza be az alábbi szelvényábrázolások közül a helyes ábrázolás(ok) betűjelét!
IV. Nevezze meg azt fogaskerék típust, amelyek tengelyei A) metszik egymást: ........................................................... B) párhuzamosak: ........................................................... C) kitérő helyzetűek: ......................................................... !
írásbeli vizsga 0801
5 / 12
2009. május 22.
Azonosító jel:
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
V.
Az alábbi ábrán dörzshajtás vázlata látható, ahol az 1 jelű a hajtókerék. B) Tegye ki a reláció jeleket! A) Rajzolja be az ábrába a kerületi sebesség n1 ………. n2 vektorokat, ha a két kerék vk1……….vk2 között nincs megcsúszás! 1
Ød1
C) Írja fel a kerekek kerületi sebességei kiszámításának képletét: vk1 = 2
Ød2
vk2 = D) Tüntesse fel a rajzon a kerekeket összeszorító és súrlódó erő vektorokat! E) Írja fel a kerekeket összeszorító és a súrlódó erő közötti összefüggést! Fs =
Egy tartály szabad kifolyású pontja felett ho magasságú folyadékoszlop van. A) Írja fel a veszteségmentes po Bernoulli-egyenletet a fenti ábrának megfelelően, ha a csap zárva van! ho
VI.
Határozza meg az abszolút nyomást a csap előtt!
B)
Írja fel a veszteségmentes Bernoulli-egyenletet a fenti ábrának megfelelően, ha a csap nyitva van! Határozza meg a kiáramló folyadék vízszintes irányú sebességét, ha a csap nyitva van!
VII.
Tegye az alábbi állítások mellé annak a szivattyú típusnak a számát, amelyikre az állítás vonatkozik: 1: áramlástani szivattyú
A) B) C) D) E)
2: volumetrikus szivattyú
Zárt nyomóoldali szeleppel kell indítani. Önfelszívó. Nyomóoldalon tilos fojtani. Nagy térfogatáramot képes szállítani. Jellemzője a nagy szállítómagasság.
írásbeli vizsga 0801
6 / 12
.............. .............. .............. .............. ..............
2009. május 22.
Azonosító jel:
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
VIII. Kétrétegű síkfal (acélcső és a rárakódott vízkő) hővezetését vizsgáljuk. A falakon átáramló hőáramsűrűség állandó, a folyamat stacioner. A hőleadó közeg oldali acélcső fali hőmérséklete TW = 100 °C, a vízkő hőfelvevő közeg oldali fali hőmérséklete tW = 20 °C. A vízkő hőellenállása háromszor nagyobb, mint az acélcső hőellenállása. Határozza meg a közbenső fali hőmérsékletet, és rajzolja meg a hőmérséklet lefutási diagramot! hőmérséklet Tw = áll. C
o
λ1 λ2
90
90
80
80
70
70
60
60
50 40
q = áll.
α2
α1
20 10 0
acélcső
30
írásbeli vizsga 0801
10 0
vízkő
10 0
hőmérséklet o C
s1 s 2
7 / 12
t W= áll.
50 40 30 20 10 0
2009. május 22.
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
Azonosító jel:
Számítási feladatok 3.
feladat
Maximális pontszám: 9
Ha 10 m3, 25 ºC-os, diklór-metánnal telített 100 kPa nyomású levegőt állandó nyomáson lehűtünk -10 ºC-ra, akkor a diklór-metán egy része kondenzál.
A)
Számítsa ki, hogy hány kg cseppfolyós diklór-metánt kapunk! A diklór-metán tenziója 25 ºC-on 57,2 kPa, –10 ºC-on 11,3 kPa. B) Mekkora a gázfázis térfogata? R = 8,314 J/(mol K) 4.
feladat
Maximális pontszám: 14
Adott egy 0,100 mol/dm3 koncentrációjú nátrium-formiát-oldat. Mennyivel változik az oldat pH-ja, ha
A) B) C)
10-szeres térfogatúra hígítjuk? azonos térfogatú, 0,05 mol/dm3 koncentrációjú HCl-oldatot adunk hozzá? azonos térfogatú, 0,05 mol/dm3 koncentrációjú NaOH-oldatot adunk hozzá?
Ks = 1,77·10–4 mol/dm3 5.
feladat
Maximális pontszám: 12
A jód szén-diszulfid és víz közötti megoszlási hányadosa 588. 1,53 g jódból 2 dm3 vizes oldatot készítettünk. Számítsa ki, hogy hány g jód marad a vízben, ha
A) B)
150 cm3 szén-diszulfiddal egy ízben kirázzuk az oldatot! három ízben, egyenként 50-50 cm3 szén-diszulfiddal rázzuk ki az oldatot!
Ar(I) = 126,9 6.
feladat
Maximális pontszám: 13
Az alumínium-oxid olvadékának elektrolízise során az anódon keletkező gáz reakcióba lép az anódszénnel, szén-monoxidot és szén-dioxidot képez.
A) B) C)
Írja fel az elektrolízis során lejátszódó anód- és katódfolyamat egyenletét! Számítsa ki, hogy hány órát kell elektrolizálni 100 kA-es áramerősséggel, 80%-os hatásfokkal, hogy 12,15 kg alumínium keletkezzék! Határozza meg a keletkező szén-monoxid- és szén-dioxid-tartalmú gázelegy térfogatszázalékos összetételét, ha a 12,15 kg alumínium előállításakor 6,00 kgmal csökkent az anódszén tömege!
Ar(Al) = 27
írásbeli vizsga 0801
Ar(C) = 12
F = 26,8 Ah/mol
8 / 12
2009. május 22.
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
7.
Azonosító jel:
feladat Maximális pontszám: 12 Kettőscsöves folyadék-folyadék, egyenáramú hőcserélőben a hőleadó közeget csövön belül áramoltatjuk. Belépő hőmérséklete: Kilépő hőmérséklete: Közepes sűrűsége: Fajhője: Tömegárama:
Hőleadó közeg 80 °C 65 °C 997 kg/m3 kJ 4,2 kg oC 500 kg/h
Hőfelvevő közeg 15 °C 999 kg/m3 kJ 4,2 kg oC 400 kg/h
A cső belső átmérője 20 mm, hossza 6 m.
A) B) C) D) E)
Számolja ki a leadott hőáramot kW-ban kifejezve! Mekkora a hőfelvevő közeg kilépő hőmérséklete, ha a hőfelvevő közeg hővesztesége 10%? Rajzolja fel a hőmérséklet lefutási diagramot és határozza meg a logaritmikus közepes hőmérséklet különbséget! Határozza meg a hőcserélő hőátadó felületét! Számolja ki a hőátbocsátási tényező értékét!
írásbeli vizsga 0801
9 / 12
2009. május 22.
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
írásbeli vizsga 0801
Azonosító jel:
10 / 12
2009. május 22.
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
írásbeli vizsga 0801
Azonosító jel:
11 / 12
2009. május 22.
Azonosító jel:
Vegyipari alapismeretek — emelt szint
témakör Teszt jellegű feladatok
Számítási feladatok
a feladat sorszáma
maximális pontszám
1.
16
2.
24
3.
9
4.
14
5.
12
6.
13
7. Az írásbeli vizsgarész pontszáma
elért pontszám
a témakör a témakör maximális elért pontszáma pontszáma 40
60
12 100 …………………………………… javító tanár Dátum: .................................
_____________________________________________________________________________
elért programba pontszám beírt pontszám Teszt jellegű feladatok Számítási feladatok
……………………………………. javító tanár
……………………………………. jegyző
Dátum: .................................
Dátum: .................................
írásbeli vizsga 0801
12 / 12
2009. május 22.