03. ЕГЭ. Типы химических реакций. Окислительно-восстановительные реакции. Понятие о скорости химической реакции. Обратимые реакции

Вопрос

Комментарий

А1. При комнатной температуре с наименьшей скоростью протекает реакция:

1. Zn и 10%-ный раствор HCl

2. Zn и 5%-ный раствор HCl

3. Zn и 2%-ный раствор HCl

4. Zn и 0,1%-ный раствор HCl

Скорость данной реакции будет увеличиваться при увеличении концентрации реагирующих веществ и, соответственно, уменьшаться при уменьшении концентрации реагирующих веществ.

Правильный ответ: 4.

А2. Каким образом можно сместить равновесие в сторону исходных веществ реакции 2SO₂ + O₂ ↔ SO₃ + Q:

1. понизить давление

2. повысить давление

3. понизить температуру

4. использовать катализатор

По принципу Ле Шателье, при воздействии на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, равновесие смещается в сторону, уменьшающую это воздействие. При понижении давления равновесие сместится в сторону увеличения объема.

Правильный ответ: 1.

А3. В реакции оксида вольфрама с водородом окислителем является:

1. W⁺⁶

2. H₂O

3. O⁻²

4. W⁰

Вольфрам в высшей степени окисления и будет окислителем, но на всякий случай рассмотрим реакцию:

W+6O₃ + 3H₂ = W⁰ + 3H₂O. Степень окисления вольфрама понизилась W⁺⁶ → W⁰, значит, он принял электроны и является окислителем.

Правильный ответ: 1.

А4. В реакции оксида марганца (II) с углеродом окислителем является:

1. С⁰

2. О⁻²

3. Mn⁺²

4. Mn⁰

Согласно уравнению реакции:

Mn⁺²O + C = Mn⁰ + CO марганец Mn⁺² принял электроны, значит, он является окислителем.

Правильный ответ: 3.

А5. Укажите степень окисления окислителя в следующей реакции: HCl + MnO₂ → Cl₂ + MnCl₂ + H₂O

1. +2

2. -2

3. -1

4. +4

Расставим степени окисления:

H⁺Cl⁻ + Mn⁺⁴O⁻²₂ → Cl⁰₂ + Mn+2Cl⁻² + H⁺²O⁻²

Принимает электроны марганец, т. к.

Mn⁺⁴ + 2е⁻ → Mn⁺²

Правильный ответ: 4.

А6. Укажите степень окисления восстановителя в следующей реакции: Кl + O₃ + H₂O → l₂ + О₂ + КОН

1. -1

2. -2

3. 0

4. +4

Расставим степени окисления:

К⁺I⁻ + O₃ + H⁺2O⁻₂→ I⁰₂ + О⁰₂ + К⁺О⁻²Н⁺

Отдает электроны йод, т. к.

2I⁻ - 2е⁻ → I₂0

Правильный ответ: 1.

А7. Какой из факторов не оказывает влияние на скорость химической реакции в растворах:

1. концентрация раствора

2. использование катализатора

3. использование ингибитора

4. объем реакционного сосуда

На скорость химической реакции влияет концентрация вещества, использование катализатора или ингибитора. Объем реакционного сосуда значения не имеет.

Правильный ответ: 4.

А8. Скорость химической реакции между металлом и серой не зависит:

1. от температуры

2. от площади поверхности соприкосновения веществ

3. от давления

4. от природы металла

Скорость химической реакции между металлом и серой зависит и от температуры, и от природы металла. Так как это гетерогенная реакция, то скорость будет зависеть и от площади поверхности соприкосновения веществ. Но так как это реакция между твердыми веществами, то скорость не будет зависеть от давления.

Правильный ответ: 3.

А9. Взаимодействие какой пары веществ будет идти с большей скоростью, если концентрация растворов веществ во всех случаях одинакова:

1. Pb + HCl →

2. Fe + HCl →

3. Zn + HCl →

4. Mg + HCl →

Скорость реакции зависит от активности участвующих веществ. Чем левее стоит металл в ряду напряжений, тем быстрее он будет реагировать с соляной кислотой.

Среди перечисленных металлов левее находится магний, реакция с ним будет идти быстрее и легче всего.

Правильный ответ: 4.

А10. Реакция, протекающая на границе раздела двух фаз, называется:

1. гетерогенной

2. окислительно-восстановительной

3. гомогенной

4. каталитической

По определению, реакция, протекающая на границе раздела двух фаз, называется гетерогенной.

Правильный ответ: 1.

А11. Коэффициент перед формулой окислителя в уравнении реакции

 NH₃ + O₂ → NO + H₂O равен:

1. 1

2. 2

3. 3

4. 5

4N⁻³H⁺³ + 5O⁰₂ → 4N⁺²O⁻² + 6H⁺₂O⁻²

Окислителем является кислород.

Правильный ответ: 4.

А12. В окислительно-восстановительной реакции

Cu + HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + NO₂↑ + H₂O

сумма коэффициентов в левой части равна:

1. 5

2. 8

3. 3

4. 4

Уравняем эту реакцию методом электронного баланса:

Cu⁰ + H⁺¹N+5O⁻²3 = Cu⁺²(N⁺⁵O⁻²₃)₂ + N⁺⁴O⁻²₂ ↑ + H⁺¹₂O⁻²

Cu⁰ - 2е⁻ → Cu⁺²    восстановитель                       1

N⁺⁵ + 1е⁻ → N⁺⁴     окислитель                         2

Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Правильный ответ: 1.

А 13. Среди перечисленных реакций

CuO + H₂ → Cu + H₂O

Fe + H₂O + O₂ → Fe(OH)₃

KOH + HCl → KCl + H₂O

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

число окислительно-восстановительных реакций равно:

1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

Расставив степени окисления во всех реакциях, увидим, что только в первой и во второй элементы меняют степень окисления. Значит, количество окислительно-восстановительных реакций – 2.

Правильный ответ: 2.

А14. В окислительно-восстановительной реакции Cа(OCl)₂ + NH₃ → N₂ + H₂O +CaCl₂ суммы коэффициентов исходных веществ и продуктов реакции соответственно равны:

1. 7 и 10

2. 7 и 11

3. 6 и 11

4. 6 и 10

Расставляем коэффициенты при помощи метода электронного баланса, получаем следующее уравнение:

3Cа(OCl)₂ + 4NH₃ → 2N₂ + 6H₂O + 3CaCl₂

суммы коэффициентов исходных веществ равна 7, продуктов реакции – равна 11:

Правильный ответ: 2.

А15. Какое воздействие на реакционную систему CH₄ + 2H₂O (г) ↔ CO₂ + 4H₂ - Q приведет к смещению равновесия в сторону исходных веществ:

1. повышение давления

2. повышение температуры

3. добавление водяного пара

4. понижение давления

По принципу Ле Шателье, при воздействии на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, равновесие смещается в сторону, уменьшающее это воздействие. При повышении давления равновесие сместится в сторону уменьшения объема.

Правильный ответ: 1.

В1. Восстановите уравнение реакции

K₂S + KMnO₄ + H₂O → K₂SO₄ +? +KOH 

Укажите число атомов в формульной единице пропущенного вещества в молекуле.

Так как среда раствора нейтральная, то восстановление перманганата калия пройдет до оксида марганца (IV)

K₂S + KMnO₄ + H₂O → K₂SO₄ + MnO₂ + KOH

В оксиде марганца (IV) MnO₂ три атома.

Расставляем коэффициенты методом электронного баланса, получаем:

3K₂S + 8KMnO₄ + 4H₂O → 3K₂SO₄ + 8MnO₂ + 8KOH

Правильный ответ: 3 атома.

В2. В равновесной системе 3А + В ↔ 2С + D присутствует С = 1 моль, А = 1,5 моль. Укажите исходное количество моль вещества А.

Изначально в смеси не было продуктов реакции, а были только реагенты. На образование 1 моль вещества С, согласно стехиометрическим коэффициентам, должно было пойти 1,5 моль вещества А. Суммарное количество вещества А:

nA = n(равновесное) + 1,5nC = 1,5 + 1,5 = 3

Правильный ответ: 3 моль.

В3. Восстановите уравнение FeO + H₂SO₄(конц) → … + SO₂ + H₂O. Укажите коэффициент, стоящий в суммарном уравнении перед пропущенным веществом.

Концентрированная серная кислота – сильный окислитель. Fe²⁺ перейдет в Fe³⁺, т. е. Fe₂(SO₄)₃. Подбираем коэффициенты методом электронного баланса, получаем:

2FeO + 4H₂SO₄(конц) → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

В4. Скорость некоторой реакции при 10°С составляет 2 моль/л.с. рассчитайте скорость этой реакции при 50°С , если температурный коэффициент равен 3.

Подставляем все данные в уравнение Вант-Гоффа:

В5. Установите соответствие между схемой химической реакции и изменением степени окисления восстановителя:

А) FeCl₃ + HI → FeCl₂ + I₂ + HCl                                   
1) Fe⁺³ → Fe⁺²

Б) FeCl₂ + Cl₂ → FeCl₃                                                
2) 2I⁻ → I₂

В) KClO4 → KCl + O₂                                                 
3) 2O²⁻ → O⁰₂

Г) Fe₂O₃ + HI → FeI₂ + I₂ + H₂O                                   
4) Fe⁺² → Fe⁺³                                                                                   
5) Cl⁺⁷ → Cl⁰₂

6) Cl⁰₂ → Cl⁻ 

Правильный ответ: А2 Б4 В3 Г2

В6. Исходные концентрации веществ, взаимодействие которых соответствует реакции 2А + В = А2В,  равны по 4 моль/л. Равновесная концентрация вещества равна 0,5 моль/л. Укажите равновесную концентрацию вещества А.

На образование вещества А2В пошло 1 моль вещества А, и равновесная концентрация вещества А равна 3 моль/л.

В7. При 20°С реакция протекает за 2 мин. Сколько времени будет протекать эта же реакция при 0°С? Температурный коэффициент равен 2.

Скорости этих реакций различаются в 4 раза. Так как при охлаждении скорость уменьшается, то и времени потребуется в 4 раза больше.

Время составит 8 мин.

В8. Как повлияет увеличение давления на смещение химического равновесия в системе Fe₂O₃(К) + 3H₂

Fe(к) + 3H₂O(г). В ответе запишите «вправо», «влево», «никак».

Количество газообразных компонентов и справа, и слева одинаково. Давление не повлияет на смещение равновесия.

Ответ: никак.

Вопрос

Комментарий

С1. Реакция синтеза йодоводорода обратима. Какие условия влияют на положение химического равновесия в этой системе? Какие условия не оказывают влияния? Дайте обоснованный ответ.

H₂ + I₂ ↔ 2HI + Q

Реакция гомогенная и проходит без изменения объема. Площадь поверхности соприкосновения веществ и давление оказывать влияние на смещение равновесия не будут. При нагревании равновесие сместится влево, а при охлаждении – вправо. Добавление йода или водорода сместит равновесие вправо, а добавление йодоводорода – влево.

С2. Расставьте коэффициенты при помощи метода электронного баланса. Определите окислитель и восстановитель.

PH₃ + KMnO₄ + HCl → H₃PO₄ + KCl + MnCl₂ + H₂O

PH₃ + KMnO₄ + HCl → H₃PO₄ + KCl + MnCl₂ + H₂O

При расставлении степеней окисления всех элементов в реакции получаем:

Р⁻³ - 8е⁻ → Р⁺⁵               5 восстановитель

Mn⁺⁷ + 5е⁻ → Mn⁺²        8 окислитель

5PH₃ + 8KMnO₄ + 24HCl → 5H₃PO₄ + 8KCl + 8MnCl₂ + 12H₂O