Из предложенного перечня выберите все внешние воздействия, которые приводят к уменьшению скорости реакции азота с водородом. 1) понижение температуры 2) использование катализатора 3) уменьшение концентрации азота 4) увеличение концентрации водорода 5) уменьшение концентрации аммиака Запишите номера выбранных ответов.

Скорость реакции синтеза аммиака \(N_{2} + 3H_{2} \rightleftarrows 2NH_{3}\) зависит от температуры, концентраций исходных веществ, катализатора и (для газов) давления. Аммиак — продукт, поэтому на скорость прямой реакции его концентрация не влияет. Уменьшают скорость: 1) понижение температуры — по правилу Вант-Гоффа при охлаждении на каждые \(10\,^{\circ}C\) скорость падает в 2–4 раза: молекулы движутся медленнее, доля столкновений с энергией не ниже энергии активации уменьшается. 3) уменьшение концентрации азота — азот является реагентом, при его разбавлении число эффективных столкновений молекул \(N_{2}\) и \(H_{2}\) в единице объёма снижается. Остальные воздействия скорость не понижают: катализатор (2) снижает энергию активации и ускоряет реакцию, увеличение концентрации водорода (4) как реагента тоже ускоряет её, а уменьшение концентрации аммиака (5) — это убыль продукта, на скорость прямой реакции оно не действует. Ответ: 13

Установите соответствие между схемой реакции и свойством серы, которое этот элемент проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. СХЕМА РЕАКЦИИ: А) H2S + O2 → S + H2O Б) S + KOH → K2S + K2SO3 + H2O В) SO2 + HNO3 → H2SO4 + NO2 СВОЙСТВО СЕРЫ: 1) является восстановителем 2) не проявляет окислительно-восстановительных свойств 3) является и окислителем, и восстановителем 4) является окислителем Запишите в таблицу (А Б В) выбранные цифры.

Чтобы определить свойство серы, достаточно сравнить её степень окисления в исходном веществе и в продуктах: повышение — восстановитель, понижение — окислитель. А) \(2H_{2}S + O_{2} = 2S + 2H_{2}O\). Сера переходит из \(S^{-2}\) в \(S^{0}\), то есть отдаёт электроны и повышает степень окисления, — восстановитель. Ответ: 1. Б) \(3S + 6KOH = 2K_{2}S + K_{2}SO_{3} + 3H_{2}O\). Здесь простое вещество \(S^{0}\) одновременно понижает степень окисления до \(S^{-2}\) (в \(K_{2}S\)) и повышает до \(S^{+4}\) (в \(K_{2}SO_{3}\)) — это диспропорционирование, поэтому сера является и окислителем, и восстановителем. Ответ: 3. В) \(SO_{2} + 2HNO_{3} = H_{2}SO_{4} + 2NO_{2}\). Степень окисления серы растёт с \(+4\) до \(+6\), окислителем выступает азот \(N^{+5} \rightarrow N^{+4}\), а сера — восстановитель. Ответ: 1. Ответ: 131

Установите соответствие между солью и продуктами электролиза водного раствора этой соли, которые выделяются на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. СОЛЬ: А) AlCl3 Б) NaCl В) NaNO3 ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА: 1) металл и хлор 2) водород и кислород 3) водород и азот 4) водород и хлор

Электролиз ведут в водном растворе на инертных электродах, поэтому в разрядке участвуют не только ионы соли, но и молекулы воды. А) \(AlCl_{3}\) — алюминий стоит в ряду активности левее алюминия включительно, то есть его ион в воде не восстанавливается, вместо него на катоде разряжается вода; хлорид-ион на аноде окисляется легче воды: К(–): \(2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) А(+): \(2Cl^{-} - 2e^{-} \rightarrow Cl_{2}\uparrow\) \(2AlCl_{3} + 6H_{2}O \overset{электролиз}{\rightarrow} 2Al(OH)_{3}\downarrow + 3H_{2}\uparrow + 3Cl_{2}\uparrow\) Газы: водород и хлор — ответ 4. Б) \(NaCl\) — натрий тоже активный металл, поэтому на катоде снова вода, на аноде — хлорид-ион: К(–): \(2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) А(+): \(2Cl^{-} - 2e^{-} \rightarrow Cl_{2}\uparrow\) \(2NaCl + 2H_{2}O \overset{электролиз}{\rightarrow} 2NaOH + H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow\) Газы: водород и хлор — ответ 4. В) \(NaNO_{3}\) — катион активного металла на катоде не восстанавливается, а нитрат-ион как кислородсодержащий анион на аноде не окисляется, поэтому на обоих электродах разряжается только вода: К(–): \(2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) А(+): \(2H_{2}O - 4e^{-} \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}\) \(2H_{2}O \overset{электролиз}{\rightarrow} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow\) Соль в растворе остаётся неизменной. Газы: водород и кислород — ответ 2. Ответ: 442

Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов. Расположите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов, учитывая, что концентрация веществ во всех растворах (моль/л) одинакова. 1) Fe(NO3)2 2) HCl 3) KClO4 4) KHCO3 Запишите номера веществ в нужной последовательности.

Чтобы расставить растворы по возрастанию pH, нужно от самой кислой среды идти к самой щелочной. Начинай с того, какой кислотой и каким основанием образована соль. \(HCl\) — сильная кислота, диссоциирует нацело: \(HCl \rightarrow H^{+} + Cl^{-}\). Она даёт больше всего ионов \(H^{+}\) при той же концентрации, поэтому среда сильнокислая, pH самый низкий. \(Fe(NO_{3})_{2}\) — соль слабого основания \(Fe(OH)_{2}\) и сильной кислоты \(HNO_{3}\), идёт гидролиз по катиону: \(Fe^{2+} + H_{2}O \rightleftarrows FeOH^{+} + H^{+}\). Ионы \(H^{+}\) накапливаются, но гидролиз обратим и идёт лишь частично, поэтому среда кислая, но слабее, чем у соляной кислоты. \(KClO_{4}\) — соль сильного основания \(KOH\) и сильной хлорной кислоты \(HClO_{4}\), гидролизу не подвергается. Среда нейтральная, \(pH \approx 7\). \(KHCO_{4}\)… точнее \(KHCO_{3}\) — кислая соль сильного основания и слабой угольной кислоты. Гидролиз по аниону преобладает над его диссоциацией: \(HCO_{3}^{-} + H_{2}O \rightleftarrows H_{2}CO_{3} + OH^{-}\). Накапливаются ионы \(OH^{-}\), среда слабощелочная — самый высокий pH в перечне. Выстраиваем в порядке возрастания pH: сильнокислая \(\rightarrow\) слабокислая \(\rightarrow\) нейтральная \(\rightarrow\) щелочная. Ответ: 2134

Установите соответствие между воздействием на равновесную систему CO2(г) + H2O(ж) ⇄ CO2·H2O(р-р) + Q и направлением смещения химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ: А) добавление катализатора Б) повышение температуры В) повышение давления Г) уменьшение концентрации водорода ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ: 1) сместится в сторону прямой реакции 2) сместится в сторону обратной реакции 3) практически не сместится

Принцип Ле Шателье: если на равновесную систему подействовать извне, равновесие смещается в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие. Разберём систему \(CO_{2}(г) + H_{2}O(ж) \rightleftarrows CO_{2} \cdot H_{2}O(р-р) + Q\): прямая реакция экзотермическая (\(+Q\)), а газ есть только слева — 1 моль \(CO_{2}\), справа газов нет (растворённый гидрат газом не считается). А) Добавление катализатора — 3. Катализатор одинаково ускоряет и прямую, и обратную реакцию, поэтому равновесие достигается быстрее, но его положение не меняется. Катализатор никогда не смещает равновесие. Б) Повышение температуры — 2. Прямая реакция идёт с выделением теплоты, значит обратная — с поглощением. Нагревание система ослабляет, «расходуя» подведённую теплоту, то есть смещением в сторону эндотермической обратной реакции. В) Повышение давления — 1. Слева 1 моль газа, справа газообразных веществ нет. Давление снижается при уменьшении числа молей газа, поэтому равновесие смещается вправо, в сторону прямой реакции (растворения \(CO_{2}\)). Г) Уменьшение концентрации водорода — 3. Водорода \(H_{2}\) как отдельного вещества в этой системе нет: он входит только в состав \(H_{2}O\), а свободного \(H_{2}\) ни среди реагентов, ни среди продуктов не значится. Изменять концентрацию отсутствующего вещества невозможно, поэтому на равновесие это не влияет. Ответ: 3231.