В реактор постоянного объёма поместили S2Cl2 и водород. При этом исходная концентрация S2Cl2 составляла 0,4 моль/л. В результате протекания обратимой реакции S2Cl2(г) + H2(г) 2HCl(г) + 2S(ж) в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации S2Cl2 и водорода составили 0,2 моль/л и 0,3 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию H2 (X) и равновесную концентрацию HCl (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).

1) Уравнение реакции: \(S_{2}Cl_{2} + H_{2} \rightleftarrows 2HCl + 2S\). По коэффициентам \(S_{2}Cl_{2}\) и \(H_{2}\) расходуются поровну (1 : 1), а \(HCl\) образуется вдвое больше, чем прореагировало \(S_{2}Cl_{2}\) (1 : 2). Сера жидкая, её концентрацию не учитываем. 2) Изменение концентрации \(S_{2}Cl_{2}\): было 0,4 моль/л, стало 0,2 моль/л, значит прореагировало \(0{,}4 - 0{,}2 = 0{,}2\) моль/л. 3) Водорода прореагировало столько же — 0,2 моль/л. Тогда исходная концентрация водорода: \(0{,}3 + 0{,}2 = 0{,}5\) моль/л. Это X = 0,5 моль/л (ответ 5). 4) Хлороводорода образовалось вдвое больше: \(2 \cdot 0{,}2 = 0{,}4\) моль/л. Изначально \(HCl\) в реакторе не было, поэтому его равновесная концентрация Y = 0,4 моль/л (ответ 4). Ответ: 54.

Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА: А) бутадиен и бром (р-р); Б) уксусная кислота и гидроксид меди(II); В) этилен и перманганат калия (H+); Г) белок и азотная кислота. ПРИЗНАК РЕАКЦИИ: 1) растворение осадка; 2) образование кирпично-красного осадка; 3) обесцвечивание раствора; 4) появление фиолетовой окраски раствора; 5) жёлтое окрашивание.

А) Бутадиен-1,3 и бромная вода — 3 (обесцвечивание раствора). Признак: кратные связи присоединяют бром, и жёлто-оранжевая окраска бромной воды исчезает. \(CH_{2}=CH-CH=CH_{2} + Br_{2} \rightarrow CH_{2}Br-CH=CH-CH_{2}Br\) Б) Уксусная кислота и гидроксид меди(II) — 1 (растворение осадка). Признак: карбоновая кислота реагирует со свежеосаждённым \(Cu(OH)_{2}\) как с основанием — голубой осадок растворяется, получается синий раствор соли. \(2CH_{3}COOH + Cu(OH)_{2} = (CH_{3}COO)_{2}Cu + 2H_{2}O\) В) Этилен и перманганат калия в кислой среде — 3 (обесцвечивание раствора). Признак: \(KMnO_{4}\) окисляет двойную связь, фиолетовый \(MnO_{4}^{-}\) переходит в почти бесцветный \(Mn^{2+}\) — раствор обесцвечивается. В кислой среде окисление идёт с разрывом углеродной цепи до \(CO_{2}\). \(5CH_{2}=CH_{2} + 12KMnO_{4} + 18H_{2}SO_{4} = 10CO_{2}\uparrow + 12MnSO_{4} + 6K_{2}SO_{4} + 28H_{2}O\) Г) Белок и азотная кислота — 5 (жёлтое окрашивание). Признак: ксантопротеиновая реакция. Концентрированная \(HNO_{3}\) нитрует бензольные кольца ароматических аминокислотных остатков (тирозин, фенилаланин), поэтому белок даёт жёлтое окрашивание. Ответ: 3135. На что обратить внимание: фиолетовая окраска (4) — это биуретовая реакция белка со щелочью и \(CuSO_{4}\), а кирпично-красный осадок (2) — реакция альдегидов с \(Cu(OH)_{2}\) при нагревании, здесь таких пар нет.

Установите соответствие между органическим веществом и способом его промышленного получения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО: А) бензол; Б) этилен; В) полиэтилен. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ: 1) получают в процессе полимеризации; 2) получают при крекинге нефти; 3) получают в процессе вулканизации каучука; 4) получают при коксовании каменного угля

Каждое из трёх веществ в этом задании связано со «своим» промышленным процессом, поэтому достаточно вспомнить, что именно даёт каждый способ переработки сырья. А) Бензол — 4 (коксование каменного угля). При нагревании каменного угля без доступа воздуха (коксование, около \(1000\,^{\circ}C\)) образуются кокс, коксовый газ и каменноугольная смола. Именно из каменноугольной смолы и коксового газа выделяют ароматические углеводороды — бензол, толуол, нафталин. Это исторически первый и один из основных промышленных источников бензола (наряду с каталитическим риформингом нефтяных фракций). Б) Этилен — 2 (крекинг нефти). При крекинге длинные молекулы алканов нефтяных фракций разрываются с образованием более коротких предельных и непредельных углеводородов, например \(C_{16}H_{34} \overset{t}{\rightarrow} C_{8}H_{18} + C_{8}H_{16}\). Именно так в промышленности получают алкены, в том числе этилен \(C_{2}H_{4}\); в лаборатории же его получают дегидратацией этанола, но это не промышленный способ. В) Полиэтилен — 1 (полимеризация). Полиэтилен — полимер, поэтому его получают полимеризацией мономера этилена: \(nCH_{2}=CH_{2} \overset{t, p, kat}{\rightarrow} (-CH_{2}-CH_{2}-)_{n}\). Обратите внимание на логическую связку задания: этилен, полученный крекингом, служит сырьём для производства полиэтилена. Вариант 3 (вулканизация каучука) не подходит ни к одному веществу: при вулканизации каучук обрабатывают серой и получают резину, а не бензол, этилен или полиэтилен. Ответ: 421.

Сколько граммов воды следует добавить к 150 г 18%-ного раствора нитрата цинка, чтобы массовая доля соли стала равной 10%? (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в граммах (г).

Схема условия Раствор I: 150 г, \(\omega_{1}=18\%\), соли \(Zn(NO_{3})_{2}\) — 27 г \(\;\longrightarrow\;\) добавили \(x\) г \(H_{2}O\) \(\;\longrightarrow\;\) Раствор II: \((150+x)\) г, \(\omega_{2}=10\%\), соли \(Zn(NO_{3})_{2}\) — по-прежнему 27 г. Решение При разбавлении водой масса соли не меняется, растёт только масса раствора. Найдём массу нитрата цинка в исходном растворе: \(m(Zn(NO_{3})_{2}) = 150 \cdot 0{,}18 = 27\) г. Пусть добавлено \(x\) г воды, тогда масса нового раствора равна \((150 + x)\) г, а его массовая доля соли — \(10\%\): \(\dfrac{27}{150 + x} = 0{,}10\) \(150 + x = 270\), откуда \(x = 120\). Ответ: 120 г.

Определите количество теплоты, которое выделится при окислении 4,8 г угля до оксида углерода(II) в соответствии с термохимическим уравнением реакции 2C(тв) + O2(г) = 2CO(г) + 220 кДж. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в кДж.

Углерод окисляется по данному термохимическому уравнению: \(2C + O_{2} = 2CO + 220\) кДж. Находим количество вещества угля: \(n(C) = \frac{4{,}8}{12} = 0{,}4\) моль. По уравнению реакции на 2 моль углерода выделяется 220 кДж теплоты, то есть \(n(C) : Q = 2 : 220\). Составляем пропорцию: \(\frac{0{,}4}{2} = \frac{Q}{220}\). Отсюда \(Q = \frac{0{,}4 \cdot 220}{2} = 44\) кДж. Ответ: 44.