Установите соответствие между внешним воздействием на систему CO2(г.) + C(тв.) 2CO(г.) - Q и смещением химического равновесия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ: А) увеличение концентрации CO; Б) повышение температуры; В) понижение давления; Г) использование катализатора. 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 (изменить концентрацию, температуру или давление), равновесие смещается в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие. Разберём систему \(CO_{2(г)} + C_{(тв)} \rightleftarrows 2CO_{(г)} - Q\): прямая реакция идёт с поглощением теплоты (эндотермическая), а число молей газов растёт (1 моль газа слева, 2 моль газа справа; твёрдый углерод в расчёт не берём). А) Увеличение концентрации \(CO\) — 2. \(CO\) — продукт прямой реакции. Системе нужно «убрать» его избыток, поэтому усиливается реакция, расходующая \(CO\), то есть обратная. Равновесие смещается влево. Б) Повышение температуры — 1. Нагревание сдвигает равновесие в сторону эндотермической реакции — той, что поглощает теплоту. Здесь это прямая реакция (\(-Q\)), значит равновесие смещается вправо. В) Понижение давления — 1. При понижении давления равновесие смещается туда, где газов больше по объёму. Слева 1 моль газа, справа 2 моль, поэтому равновесие смещается вправо, в сторону прямой реакции. Г) Использование катализатора — 3. Катализатор одинаково ускоряет и прямую, и обратную реакции, поэтому равновесие не смещается — система лишь быстрее его достигает. Обратите внимание: на равновесие влияют только те газы и растворённые вещества, которые участвуют в реакции. Вещество, которого в системе нет, добавлять «не к чему» — оно ни во что не превращается и равновесие не смещает. Твёрдый \(C\) тоже не входит в выражение константы равновесия, поэтому изменение его количества равновесие не сдвигает. Ответ: 2113.

В реактор постоянного объёма поместили диоксид серы и озон. При этом исходная концентрация озона составляла 0,4 моль/л. В результате протекания обратимой реакции SO2(г.) + O3(г.) SO3(г.) + O2(г.) в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации оксида серы(IV), кислорода и оксида серы(VI) составили 0,2 моль/л, 0,3 моль/л и 0,3 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию SO2 (X) и равновесную концентрацию O3 (Y). Выберите из списка номера правильных ответов. 1) 0,1 моль/л; 2) 0,2 моль/л; 3) 0,3 моль/л; 4) 0,4 моль/л; 5) 0,5 моль/л; 6) 0,6 моль/л. Запишите выбранные номера (X, Y).

По уравнению \(SO_{2} + O_{3} \rightleftharpoons SO_{3} + O_{2}\) все коэффициенты равны 1, поэтому сколько моль/л \(SO_{2}\) и \(O_{3}\) прореагировало, столько же моль/л \(SO_{3}\) и \(O_{2}\) образовалось. Изначально в реакторе были только \(SO_{2}\) и \(O_{3}\), значит весь кислород — продукт реакции: \(\Delta c(O_{2}) = 0{,}3 - 0 = 0{,}3\) моль/л. Столько же образовалось \(SO_{3}\) (0,3 моль/л), что совпадает с условием. Прореагировало по 0,3 моль/л каждого из исходных веществ: \(\Delta c(SO_{2}) = \Delta c(O_{3}) = 0{,}3\) моль/л. Исходная концентрация \(SO_{2}\): к равновесной прибавляем израсходованное — \(X = 0{,}2 + 0{,}3 = 0{,}5\) моль/л. Равновесная концентрация \(O_{3}\): из исходной вычитаем израсходованное — \(Y = 0{,}4 - 0{,}3 = 0{,}1\) моль/л. Ответ: 51.

Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА: А) сульфит калия (р-р) и азотная кислота (р-р); Б) гидроксид алюминия и гидроксид натрия (р-р); В) хлорид аммония (тв.) и гидроксид кальция (тв.); Г) нитрат бария (р-р) и серная кислота. ПРИЗНАК РЕАКЦИИ: 1) растворение осадка; 2) образование окрашенного раствора; 3) образование осадка; 4) образование газа; 5) обесцвечивание раствора.

Ответ: 4143 А) сульфит калия (р-р) и азотная кислота (р-р) — 4) образование газа. Соль слабой и летучей кислоты вытесняется более сильной кислотой: выделяется сернистый газ с резким запахом. \(K_{2}SO_{3} + 2HNO_{3} = 2KNO_{3} + SO_{2}\uparrow + H_{2}O\) Б) гидроксид алюминия и гидроксид натрия (р-р) — 1) растворение осадка. \(Al(OH)_{3}\) амфотерен, поэтому нерастворимый белый осадок реагирует с раствором щёлочи и переходит в растворимый гидроксокомплекс. \(Al(OH)_{3} + NaOH = Na[Al(OH)_{4}]\) В) хлорид аммония (тв.) и гидроксид кальция (тв.) — 4) образование газа. Соль аммония со щёлочью даёт аммиак; смесь твёрдых веществ при нагревании выделяет газ с характерным резким запахом. \(2NH_{4}Cl + Ca(OH)_{2} \overset{t}{\rightarrow} CaCl_{2} + 2NH_{3}\uparrow + 2H_{2}O\) Г) нитрат бария (р-р) и серная кислота — 3) образование осадка. Ионы \(Ba^{2+}\) и \(SO_{4}^{2-}\) дают белый осадок сульфата бария, нерастворимый даже в кислотах. \(Ba(NO_{3})_{2} + H_{2}SO_{4} = BaSO_{4}\downarrow + 2HNO_{3}\) Итог: А — 4, Б — 1, В — 4, Г — 3.

Установите соответствие между используемым в быту веществом и способом его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ВЕЩЕСТВО: А) гидрокарбонат натрия; Б) этановая кислота; В) активированный уголь. ПРИМЕНЕНИЕ: 1) используется для консервирования овощей; 2) используется в качестве поглотителя примесей в фильтрах для воды; 3) используется и как разрыхлитель теста, и как чистящее вещество; 4) используется для мытья рук и стирки белья.

Здесь достаточно вспомнить, где каждое из веществ встречается в повседневной жизни. А) Гидрокарбонат натрия \(NaHCO_{3}\) — это питьевая (пищевая) сода. При нагревании и при взаимодействии с кислотами она разлагается с выделением углекислого газа: \(2NaHCO_{3} \overset{t}{\rightarrow} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow\). Именно пузырьки \(CO_{2}\) делают тесто пористым, поэтому соду используют как разрыхлитель. Кроме того, её водный раствор имеет слабощелочную реакцию из-за гидролиза по аниону, а мелкие кристаллы работают как мягкий абразив — отсюда применение соды в качестве чистящего средства. Ответ — 3. Б) Этановая кислота \(CH_{3}COOH\) — уксусная кислота, её 6–9%-й раствор и есть столовый уксус. Кислая среда подавляет развитие бактерий и плесени, поэтому уксус добавляют в маринады при консервировании овощей. Ответ — 1. В) Активированный уголь — это углерод с очень развитой поверхностью пор. Он не вступает в реакцию с примесями, а удерживает их на своей поверхности, то есть является адсорбентом. На этом основано его применение в бытовых фильтрах для воды (и в медицине — при отравлениях). Ответ — 2. Вариант 4 (мытьё рук и стирка) относится к мылу — натриевым солям высших карбоновых кислот, например \(C_{17}H_{35}COONa\), — и ни одному из перечисленных веществ не соответствует. Ответ: 312

К раствору хлорида кальция массой 90 г с массовой долей 5% добавили 10 г этой же соли. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе. (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ в %.

Схема процесса: Было: 90 г раствора — соль \(m(CaCl_{2}) = 4{,}5\) г, вода \(m(H_{2}O) = 85{,}5\) г Добавили: \(+\,10\) г \(CaCl_{2}\) (вода не добавлялась) Стало: 100 г раствора — соль \(m(CaCl_{2}) = 14{,}5\) г, вода \(m(H_{2}O) = 85{,}5\) г Химической реакции здесь нет: соль просто растворяется, поэтому уравнение не составляем — работаем только с массами. Найдём массу соли в исходном растворе: \(m(CaCl_{2}) = 90 \cdot 0{,}05 = 4{,}5\) г. После добавления сухой соли увеличиваются и масса растворённого вещества, и масса раствора: \(m_{соли} = 4{,}5 + 10 = 14{,}5\) г, \(m_{р-ра} = 90 + 10 = 100\) г. Массовая доля соли в полученном растворе: \(\omega = \dfrac{14{,}5}{100} \cdot 100\% = 14{,}5\%\). Ответ: 14,5