Установите соответствие между схемой реакции и свойством элемента серы, которое она проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. СХЕМА РЕАКЦИИ: А) BaSO4 + C \(\xrightarrow{}\) BaS + CO; Б) Na2SO3 \(\xrightarrow{}\) Na2S + Na2SO4; В) FeSO4 + O2 + H2SO4 \(\xrightarrow{}\) Fe2(SO4)3 + H2O СВОЙСТВО СЕРЫ: 1) окислитель; 2) восстановитель; 3) и окислитель, и восстановитель; 4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Определи степень окисления серы в исходном веществе и в продуктах — по её изменению и видно, какую роль сера играет. А) \(BaSO_{4} + 4C \rightarrow BaS + 4CO\): сера переходит из \(S^{+6}\) в сульфате в \(S^{-2}\) в сульфиде, то есть только принимает электроны. Восстановителем здесь выступает углерод \(C^{0} \rightarrow C^{+2}\), а сера — окислитель. Ответ — 1. Б) \(4Na_{2}SO_{3} \overset{t}{\rightarrow} 3Na_{2}SO_{4} + Na_{2}S\): единственный элемент, меняющий степень окисления, — сера. Часть атомов \(S^{+4}\) повышает степень окисления до \(+6\) (отдаёт электроны), часть понижает до \(-2\) (принимает электроны). Это диспропорционирование, поэтому сера — и окислитель, и восстановитель. Ответ — 3. В) \(4FeSO_{4} + O_{2} + 2H_{2}SO_{4} \rightarrow 2Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 2H_{2}O\): сера и слева, и справа входит в состав сульфат-иона со степенью окисления \(+6\). Электроны отдаёт железо \(Fe^{+2} \rightarrow Fe^{+3}\), принимает кислород \(O_{2}^{0} \rightarrow O^{-2}\), а сера не проявляет окислительно-восстановительных свойств. Ответ — 4. Ответ: 134.

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) CuSO4; Б) NaClO4; В) LiCl ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА: 1) металл и галоген; 2) водород и галоген; 3) водород и кислород; 4) металл и кислород

Электролиз проводят в водном растворе соли на инертных электродах, поэтому в разряде участвуют не только ионы соли, но и вода. Катод определяет положение металла в ряду активности, анод — природа аниона. А) \(CuSO_{4}\) — катион \(Cu^{2+}\) стоит после водорода, поэтому восстанавливается сам металл; анион \(SO_{4}^{2-}\) кислородсодержащий и не окисляется, вместо него окисляется вода: К(–): \(Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu^{0}\) А(+): \(2H_{2}O - 4e^{-} \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}\) Суммарно: \(2CuSO_{4} + 2H_{2}O \rightarrow 2Cu + O_{2}\uparrow + 2H_{2}SO_{4}\) Продукты — металл и кислород, ответ 4. Б) \(NaClO_{4}\) — \(Na^{+}\) относится к активным металлам (до \(Al\) включительно) и в растворе не восстанавливается, на катоде разряжается вода; анион \(ClO_{4}^{-}\) кислородсодержащий, на аноде также окисляется вода: К(–): \(2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) А(+): \(2H_{2}O - 4e^{-} \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}\) Суммарно: \(2H_{2}O \rightarrow 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow\) (соль остаётся в растворе, идёт электролиз воды) Продукты — водород и кислород, ответ 3. В) \(LiCl\) — \(Li^{+}\) активный металл, на катоде вместо него восстанавливается вода; \(Cl^{-}\) — бескислородный анион, он окисляется на аноде раньше воды: К(–): \(2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) А(+): \(2Cl^{-} - 2e^{-} \rightarrow Cl_{2}\uparrow\) Суммарно: \(2LiCl + 2H_{2}O \rightarrow 2LiOH + H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow\) Продукты — водород и галоген, ответ 2. Ответ: 432

Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов. 1) KNO2 2) NaClO4 3) Cr(NO3)3 4) Sr(OH)2. Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов, учитывая, что концентрация всех растворов (моль/л) одинаковая.

Каждое вещество оцениваем по силе «родителей» соли — кислоты и основания, из которых она образована. \(KNO_{2}\) — соль сильного основания \(KOH\) и слабой азотистой кислоты \(HNO_{2}\). Гидролиз идёт по аниону: \(NO_{2}^{-} + H_{2}O \rightleftarrows HNO_{2} + OH^{-}\). Накапливаются \(OH^{-}\), среда щелочная, \(pH > 7\). \(NaClO_{4}\) — соль сильного основания \(NaOH\) и сильной хлорной кислоты \(HClO_{4}\). Гидролизу не подвергается, среда нейтральная, \(pH = 7\). \(Cr(NO_{3})_{3}\) — соль слабого основания \(Cr(OH)_{3}\) и сильной азотной кислоты. Гидролиз по катиону: \(Cr^{3+} + H_{2}O \rightleftarrows CrOH^{2+} + H^{+}\). Избыток \(H^{+}\) даёт кислую среду, \(pH < 7\). \(Sr(OH)_{2}\) — это не соль, а щёлочь, сильное основание. Она диссоциирует полностью и сразу даёт два иона \(OH^{-}\): \(Sr(OH)_{2} \rightarrow Sr^{2+} + 2OH^{-}\). Среда сильнощелочная, \(pH\) самый большой. Теперь выстраиваем ряд по возрастанию \(pH\). Самое кислое — \(Cr(NO_{3})_{3}\) (3), затем нейтральный \(NaClO_{4}\) (2). Далее \(KNO_{2}\) (1): его щелочная реакция создаётся лишь частичным гидролизом, поэтому она слабее, чем у щёлочи. Замыкает ряд \(Sr(OH)_{2}\) (4) — полная диссоциация сильного основания даёт наибольшую концентрацию \(OH^{-}\) при одинаковой концентрации растворов. Ответ: 3214.

Установите соответствие между уравнением химической реакции и воздействиями на реакционную систему, которые одновременно приводят к смещению химического равновесия в сторону прямой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ: А) CO(г) + Cl2(г) COCl2(г) + Q; Б) CaCO3(тв.) CaO(тв.) + CO2(г) - Q; В) 2SO2(г) + O2(г) 2SO3(г) + Q; Г) C4H10(г) C4H6(г) + 2H2(г) - Q. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ: 1) увеличение температуры и давления; 2) уменьшение температуры и давления; 3) увеличение температуры и уменьшение давления; 4) уменьшение температуры и увеличение давления.

Принцип Ле Шателье: при внешнем воздействии равновесие смещается в ту сторону, которая ослабляет это воздействие. Значит: повышение давления смещает равновесие туда, где меньше молей газов (понижение — наоборот), а повышение температуры — в сторону эндотермической реакции, то есть той, что поглощает теплоту (понижение — в сторону экзотермической). А) \(CO_{(г)} + Cl_{2(г)} \rightleftharpoons COCl_{2(г)} + Q\) — прямая реакция экзотермическая (\(+Q\)), поэтому её усиливает понижение температуры. Слева 2 моль газов, справа 1 моль, значит рост давления сжимает систему и гонит её в сторону меньшего объёма — вправо. Оба нужных воздействия дают вариант 4. Б) \(CaCO_{3(тв)} \rightleftharpoons CaO_{(тв)} + CO_{2(г)} - Q\) — прямая реакция эндотермическая (\(-Q\)), её усиливает повышение температуры. Твёрдые вещества в равновесие по давлению не входят, учитываем только газ: слева газов 0 моль, справа 1 моль, поэтому уменьшение давления (концентрация \(CO_{2}\) падает) смещает равновесие вправо — система стремится восполнить газ. Ответ 3. В) \(2SO_{2(г)} + O_{2(г)} \rightleftharpoons 2SO_{3(г)} + Q\) — реакция экзотермическая, значит нужно понижение температуры. Газов было 3 моль, стало 2 моль, поэтому увеличение давления смещает равновесие вправо. Ответ 4. Г) \(C_{4}H_{10(г)} \rightleftharpoons C_{4}H_{6(г)} + 2H_{2(г)} - Q\) — дегидрирование идёт с поглощением теплоты, поэтому нужно повышение температуры. Из 1 моль газа получается 3 моль, значит уменьшение давления смещает равновесие вправо. Ответ 3. Важно помнить: катализатор одинаково ускоряет прямую и обратную реакции, поэтому равновесие он не смещает — лишь быстрее его устанавливает. Не влияет на равновесие и вещество, которого в системе нет (не является реагентом или продуктом данной реакции): его концентрация в выражение константы равновесия не входит, как не входят и концентрации твёрдых веществ. Ответ: 4343.

В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество оксида азота(IV). В результате протекания обратимой реакции 2NO2(г) 2NO(г) + O2(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации оксида азота(IV) и кислорода составили 0,4 моль/л и 0,3 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию NO2 (X) и равновесную концентрацию NO (Y). Выберите из списка номера правильных ответов. 1) 0,2 моль/л 2) 0,4 моль/л 3) 0,6 моль/л 4) 0,8 моль/л 5) 1,0 моль/л 6) 1,2 моль/л. Запишите выбранные номера (X, Y).

Разберём задачу по шагам. Уравнение реакции и соотношение коэффициентов. \(2NO_{2} \rightleftharpoons 2NO + O_{2}\). Из коэффициентов видно: сколько моль/л \(NO_{2}\) прореагировало, столько же моль/л \(NO\) образовалось (2 : 2), а кислорода образуется вдвое меньше (2 : 1). Изменение концентраций. Кислорода в исходной смеси не было, значит весь равновесный \(O_{2}\) — продукт реакции: \(\Delta c(O_{2}) = 0{,}3\) моль/л. Тогда \(\Delta c(NO) = 2 \cdot 0{,}3 = 0{,}6\) моль/л и \(\Delta c(NO_{2}) = 2 \cdot 0{,}3 = 0{,}6\) моль/л (израсходовано). Исходная концентрация \(NO_{2}\) (X). Исходная концентрация равна сумме оставшейся равновесной и израсходованной: \(c_{исх}(NO_{2}) = 0{,}4 + 0{,}6 = 1{,}0\) моль/л. Равновесная концентрация \(NO\) (Y). Изначально \(NO\) не было, поэтому его равновесная концентрация равна образовавшейся: \(c_{равн}(NO) = 0{,}6\) моль/л. Ответ: X — 1,0 моль/л (вариант 5), Y — 0,6 моль/л (вариант 3), то есть 53.