Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему H2O(ж) + NO2\(^-\)(р-р) HNO2(р-р) + OH\(^-\)(р-р) - Q и смещением химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ: А) добавление твёрдой щёлочи; Б) добавление HCl; В) повышение температуры; Г) понижение давления. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ: 1) смещается в сторону прямой реакции; 2) смещается в сторону обратной реакции; 3) практически не смещается.

Принцип Ле Шателье: если на равновесную систему подействовать извне, равновесие смещается в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие. Рост концентрации участника смещает равновесие в сторону его расходования, нагревание — в сторону эндотермической реакции, изменение давления — в сторону, где меньше молей газов. Разберём систему \(H_{2}O(ж) + NO_{2}^{-}(р\text{-}р) \rightleftharpoons HNO_{2}(р\text{-}р) + OH^{-}(р\text{-}р) - Q\). Прямая реакция эндотермическая (теплота поглощается, знак \(-Q\)), газов в системе нет вообще — только жидкая вода и растворённые ионы и молекулы. А) Добавление твёрдой щёлочи — 2 (в сторону обратной реакции). Щёлочь при растворении даёт \(OH^{-}\), то есть концентрация продукта резко возрастает. Система ослабляет это воздействие, расходуя избыток гидроксид-ионов, — равновесие смещается влево. Б) Добавление HCl — 1 (в сторону прямой реакции). Кислота нейтрализует гидроксид-ионы: \(H^{+} + OH^{-} = H_{2}O\). Концентрация продукта \(OH^{-}\) падает, и равновесие смещается вправо, восполняя убыль. В) Повышение температуры — 1 (в сторону прямой реакции). Прямая реакция идёт с поглощением теплоты, поэтому нагревание выгодно именно ей: система «отводит» подведённое тепло, и равновесие смещается вправо. Г) Понижение давления — 3 (практически не смещается). Давление влияет на равновесие только тогда, когда меняется число молей газов. Здесь газообразных участников нет, объём жидкости и раствора от давления практически не зависит, поэтому равновесие остаётся на месте. Отдельно запомни две типовые ловушки этой линии. Во-первых, катализатор равновесие не смещает: он одинаково ускоряет прямую и обратную реакции, поэтому лишь сокращает время до равновесия, но не меняет равновесных концентраций — такому воздействию всегда отвечает цифра 3. Во-вторых, вещество, которого в системе нет, на равновесие не влияет: если в перечне воздействий встретится добавление постороннего участника или изменение давления в системе без газов, ответ тоже 3. Ответ: 2113.

В реактор постоянного объёма поместили оксид азота(II) и кислород. При этом исходная концентрация кислорода составляла 0,20 моль/л. В результате протекания обратимой реакции 2NO(г) + O2(г) 2NO2(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации оксида азота(II) и оксида азота(IV) составили 0,05 моль/л и 0,20 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию NO (X) и равновесную концентрацию O2 (Y). Выберите из списка номера правильных ответов. 1) 0,05 моль/л 2) 0,10 моль/л 3) 0,15 моль/л 4) 0,20 моль/л 5) 0,25 моль/л 6) 0,30 моль/л. Запишите выбранные номера (X, Y).

По уравнению \(2NO + O_{2} \rightleftharpoons 2NO_{2}\) видно, что вещества расходуются и образуются в отношении \(2 : 1 : 2\): на каждые 2 моль израсходованного \(NO\) приходится 1 моль израсходованного \(O_{2}\) и 2 моль полученного \(NO_{2}\), то есть кислорода расходуется в 2 раза меньше, чем \(NO\). Весь \(NO_{2}\) в системе получился по реакции, значит его равновесная концентрация показывает, сколько прореагировало \(NO\): \(\Delta c(NO_{2}) = 0{,}20\) моль/л, поэтому \(\Delta c(NO) = 0{,}20\) моль/л. Кислорода израсходовалось в 2 раза меньше: \(\Delta c(O_{2}) = 0{,}20 : 2 = 0{,}10\) моль/л. Исходная концентрация \(NO\) — это то, что осталось, плюс то, что прореагировало: \(c_{исх}(NO) = 0{,}05 + 0{,}20 = 0{,}25\) моль/л (X = 0,25 моль/л, ответ 5). Равновесная концентрация \(O_{2}\) — это исходная минус израсходованная: \(c_{равн}(O_{2}) = 0{,}20 - 0{,}10 = 0{,}10\) моль/л (Y = 0,10 моль/л, ответ 2). Ответ: 52.

Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА: А) гидроксид цинка и уксусная кислота; Б) пропановая кислота и магний; В) пропанол-2 и натрий; Г) бромная вода и пропилен. ПРИЗНАК РЕАКЦИИ: 1) растворение осадка; 2) выделение бесцветного газа; 3) выделение бурого газа; 4) обесцвечивание раствора; 5) образование осадка.

А) Гидроксид цинка и уксусная кислота. \(Zn(OH)_{2}\) — нерастворимый амфотерный гидроксид, то есть белый осадок. Кислота его нейтрализует, соль \((CH_{3}COO)_{2}Zn\) растворима, поэтому осадок исчезает — видимый признак именно растворение осадка, газ при нейтрализации не выделяется. \(Zn(OH)_{2} + 2CH_{3}COOH = (CH_{3}COO)_{2}Zn + 2H_{2}O\) Ответ: 1 Б) Пропановая кислота и магний. Карбоновые кислоты — слабые, но в ряду напряжений магний стоит до водорода, поэтому идёт обычное замещение с выделением водорода. \(H_{2}\) — бесцветный газ, раствор соли \((C_{2}H_{5}COO)_{2}Mg\) бесцветен и осадка не даёт. \(2C_{2}H_{5}COOH + Mg = (C_{2}H_{5}COO)_{2}Mg + H_{2}\uparrow\) Ответ: 2 В) Пропанол-2 и натрий. Спирт проявляет очень слабые кислотные свойства за счёт подвижного атома водорода в группе \(-OH\): натрий замещает его, образуется алкоголят и выделяется бесцветный водород. Признак тот же, что и в пункте Б, — выделение бесцветного газа. \(2(CH_{3})_{2}CHOH + 2Na = 2(CH_{3})_{2}CHONa + H_{2}\uparrow\) Ответ: 2 Г) Бромная вода и пропилен. Бромная вода окрашена в жёлто-бурый цвет. Пропилен содержит двойную связь \(C=C\) и присоединяет бром по ней; свободного брома в растворе не остаётся, продукт \(1,2\)-дибромпропан бесцветен. Это качественная реакция на кратную связь, её признак — обесцвечивание раствора. \(CH_{3}-CH=CH_{2} + Br_{2} = CH_{3}-CHBr-CH_{2}Br\) Ответ: 4 Ответ: 1224

Установите соответствие между веществом и областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ВЕЩЕСТВО: А) метан; Б) нитрат аммония; В) гидрофосфат кальция. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: 1) удобрение; 2) топливо для газовых плит; 3) получение каучука; 4) растворитель.

Разберём каждое вещество по его практическому применению. А) Метан \(CH_{4}\) — главный компонент природного газа. Он горит с выделением большого количества теплоты: \(CH_{4} + 2O_{2} \rightarrow CO_{2} + 2H_{2}O\), поэтому именно его подают в бытовые газовые плиты и котлы. Ответ — 2. Б) Нитрат аммония \(NH_{4}NO_{3}\) — аммиачная селитра. В её составе азот сразу в двух формах, аммонийной и нитратной, а само вещество хорошо растворимо в воде, поэтому это одно из самых распространённых азотных удобрений. Ответ — 1. В) Гидрофосфат кальция \(CaHPO_{4}\) — соль фосфорной кислоты, входит в состав преципитата. Она снабжает растения фосфором, то есть тоже относится к минеральным удобрениям (фосфорным). Ответ — 1. Обрати внимание: одну и ту же цифру можно использовать несколько раз — в заданиях на соответствие такого типа это допускается. Ответ: 211

Какую массу 12%-ного раствора хлорида натрия надо взять, чтобы при добавлении 20 г воды получить раствор с массовой долей соли 8%? (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в граммах (г).

При добавлении воды масса растворённой соли не меняется — увеличивается только масса раствора. Это и есть основа для уравнения. Схема процесса: \(\text{раствор } m \text{ г},\ \omega = 12\%\ \ + \ \ H_{2}O\ (20\ \text{г})\ \ \rightarrow\ \ \text{раствор } (m + 20)\ \text{г},\ \omega = 8\%\) Пусть \(m\) — масса исходного 12%-ного раствора. Тогда: масса соли в нём: \(0{,}12m\); масса конечного раствора: \(m + 20\); масса соли в конечном растворе: \(0{,}08(m + 20)\). Так как соль никуда не ушла, приравниваем эти массы: \(0{,}12m = 0{,}08(m + 20)\) \(0{,}12m - 0{,}08m = 1{,}6\) \(0{,}04m = 1{,}6\) \(m = 40\) г Проверка: соли \(0{,}12 \cdot 40 = 4{,}8\) г, раствора стало \(40 + 20 = 60\) г, значит \(\omega = \dfrac{4{,}8}{60} = 0{,}08\), то есть 8% — совпадает с условием. Ответ: 40