Домашнє завдання
I-II рівні
Завдання 1. Дайте відповіді на тестові завдання:
1. Позначте визначення екзотермічних реакцій:
A. Реакції, що відбуваються з виділенням теплоти.
Б. Реакції, що відбуваються у взаємно протилежних напрямках.
B. Реакції, що відбуваються з поглинанням теплоти.
Г. Реакції, у яких зазначені теплові ефекти.
Відповідь: А
2. Укажіть назву приладу для вимірювання теплового ефекту хімічної реакції: А. Барометр. Б. Аерометр. В. Термометр. Г. Калориметр.
Відповідь: __Г_
3. Позначте два рівняння ендотермічних реакцій:
A. N2 + О2 = 2NO; ΔН=―180,7 кДж.
Б. 3Fe + 2О2 = Fe3О4; ΔН=―1118 кДж.
B. 2KNО3 = 2KNО2 + О2; ΔН=+510 кДж.
Г. F2 + Н2 = 2HF↑; ΔН=+300 кДж.
Відповідь: В Г
4. Позначте два рівняння екзотермічних реакцій:
A. СаО + Н2О = Са(ОН)2; ΔН < 0.
Б. 2HgO = 2Hg + О2↑; ΔН > 0.
B. ВаСО3 = ВаО + СО2↑; ΔН > 0.
Г. 2С2Н2 + 5О2 = 4СО2↑ + 2Н2О; ΔН < 0.
Відповідь: __А_Г__
Завдання 4. Позначте визначення термохімічних рівнянь реакцій:
А. Рівняння, в яких вказується окисник та відновник.
Б. Рівняння, в яких вказується тепловий ефект реакції.
В. Рівняння, в яких не вказується тепловий ефект.
Г. Рівняння, в яких маса речовин до реакції дорівнює масі речовин після реакції.
Відповідь: Б
5. Установіть відповідність між типом реакції та його рівняннями:
А. Екзотермічні. 1. S + О2 = SО2; ΔН=-297 кДж.
Б. Ендотермічні. 2. 2С2Н6 + 7О2 = 4СО2↑+ 6Н2О; ΔН=-3120 кДж.
3. Н2 + І2 = 2НІ; ΔН=+51,88 кДж.
4. 2KNО3 = 2KNО2 +2 ΔН=+510 кДж.
Відповідь: А1, А2 , Б3, Б4.
Всі реакції горіння (взаємодія з киснем) є екзотермічними, бо супроводжуються виділенням великої кількості теплоти.
6.Установіть відповідність між типом реакції та його рівняними:
А. Екзотермічні. 1. Fe3O4 + 4СО = 3Fe + 4СO2↑; ΔН > 0.
Б. Ендотермічні. 2. S + O2 = SO2; ΔН < 0.
3. N2 + O2 = 2NO; ΔН > 0.
4. 4НСl + O2 = Сl2 + 2Н2O; ΔН < 0.
Відповідь: А2, А4 , Б1, Б3.
7. Позначте визначення теплового ефекту хімічної реакції:
A. Кількість теплоти, що виділяється або поглинається внаслідок реакції утворення кількості речовини 1 моль.
Б. Кількість теплоти, що поглинається внаслідок реакції.
B. Кількість теплоти, що виділяється внаслідок реакції.
Г. Кількість теплоти, що виділяється або поглинається внаслідок реакції.
Відповідь: ___Г__
ІІІ рівень
Завдання 2. Схема термохімічного рівняння реакції:
PH3 + O2 -> P2O3 + H2O, ΔН=-2400кДж. Перетворіть її на рівняння реакції.
І спосіб
Р-3Н3 + О20 -> Р2+3О3-2 + Н2О
відновник 2P-3 - 12e -> 2P+3 12│12│1 - процес окиснення
окисник O20 + 4e -> 2O-2 4│ │3 - процес відновлення
Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Фосфора та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 12 і 4. Це число 12, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині. Найменше спільне кратне ділимо почергово на 12 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Фосфору і Оксигену. Числа 1 і 3 є шуканими коефіцієнтами. Перед двома формулами Фосфору (РН3, P2O3) ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, а перед киснем ― 3:
PH3 + 3O2 = P2O5 + H2O
Добираємо коефіцієнти для води. Він становить 2. Правильно записане рівняння:
2РН3 + 3О2 = Р2О3 + 3Н2О
ІІ спосіб
Р-3Н3+1 + О20 -> Р2+3О3-2 + Н2+1О-2
відновник 2P-3 - 12e -> 2P+3 х 1 - процес окиснення
окисник O20 + 4e -> 2O-2 х 3 - процес відновлення
Числа в останньому стовпчику — 1 і 3 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:
2P-3 -12e -> 2P+3
3O20 +12e -> 6O-2
Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:
2P-3 + 3O20 -> 2P+3 + 6О-2
Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Р+3 вже є у складі Р2О3, тому перед формулою Р2О3 ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо. Шість атомів О-2 - це три атоми у складі Р2О3 і три атоми в складі Н2О, тому перед формулою Н2О записуємо коефіцієнт 3):
2PH3 + 4O2 = P2O3 + 3H2O
Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Гідроген: в обох частинах рівняння записано по 6 атомів.
Укажіть, до якого типу вона належить за такими ознаками класифікацій:
а) за кількістю і складом реагентів та продуктів реакції. Правильно за тепловим ефектом. Екзотермічна реакція.
б) зміною ступеня окиснення елементів; Окисно-відновна реакція.
Завдання 3. Схема термохімічного рівняння реакції:
CH4 + O2 -> CO2 + H2O, ΔН=-890 rДж. Перетворіть її на рівняння реакції.
І спосіб
C-4Н4 + О20 -> C+4О2-2 + Н2О
відновник С-4 - 8e -> С+4 8│8│1 - процес окиснення
окисник O20 + 4e -> 2O-2 4│ │2 - процес відновлення
Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Карбону та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 8 і 4. Це число 4, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині. Найменше спільне кратне ділимо почергово на 8 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Карбону і Оксигену. Числа 1 і 2 є шуканими коефіцієнтами. Перед двома формулами Карбону (CН4, CO2) ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, а перед киснем ― 2:
СH4 + 2O2 = СO2 + H2O
Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Правильно записане рівняння:
СН4 + 2О2 = СO2 + 2Н2О
ІІ спосіб
C-4Н4 + О20 -> C+4О3-2 + Н2О
відновник C-4 - 8e -> C+4 х 1 - процес окиснення
окисник O20 + 4e -> 2O-2 х 2 - процес відновлення
Числа в останньому стовпчику — 1 і 2 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:
C-4 -8e -> C+4
2O20 +8e -> 4O-2
Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:
C-4 + 2O20 -> C+4 + 4О-2
Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: чотири атоми О-2 - це два атоми у складі СО2 і два атом в складі Н2О, тому перед формулою Н2О записуємо коефіцієнт 2. Частина атомів Оксигену в O20 не відновилась, а увійшла до складу води. Обчислюємо загальну кількість атомів Оксигену в правій частині рівняння: їх є 4 (2 + 2). Отже, перед формулою кисню ставимо коефіцієнт 2, бо два атоми О0 є вже у складі О2):
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Гідроген: в обох частинах рівняння записано по 4 атоми.
Укажіть, до якого типу вона належить за такими ознаками класифікацій:
а) за кількістю і складом реагентів та продуктів реакції. Правильно за тепловим ефектом. Екзотермічна реакція.
б) зміною ступеня окиснення елементів; Окисно-відновна реакція.
Завдання 2 Обчисліть масу меркурій (ІІ) оксиду, що утвориться, та об'єм (н.у.) і кількість речовини кисню, що витратиться, у реакції взаємодії ртуті масою 8,04 г з киснем.
Дано: m(Hg)=8,04 г
Знайти: m(HgO)-? V(О2)-? y(О2)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
8,04 г x л y г
2Hg + O2 = 2HgO
402 г 22,4 л 434 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль ртуті Hg і 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль меркурій (ІІ) оксиду HgO. 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л. Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) речовин й ,відповідно, масу 2 моль.
Mr(Hg)=Ar(Hg)=201, M(Hg)=201 г/моль
Маса 1 моль=201 г, а маса 2 моль=402 г
Mr(HgO)=Ar(Hg)+Ar(O)=201+16=217, M(HgO)=217 г/моль
Маса 1 моль=217 г, а маса 2 моль=434 г
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення об'єму кисню О2.
8,04 г / 402 г=х л / 22,4 л, звідси
х = 8,04 г • 22,4 л : 402 г = 0,448 л
Пропорція для обчислення маси меркурій (ІІ) оксиду HgO.
8,04 г / 402 г=у г/ 434 г, звідси
х= 8,04 г • 434 г : 402 г = 8,68 г
Обчислюємо кількість речовини кисню об'ємом 0,448 л за формулою:
y=V/Vм, Vм - постійна величина і рівна 22,4 г/моль (н.у.).
y(О2)=0,44 л : 22,4 л/моль = 0,02 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2Hg+O2 =2HgO
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) речовин.
Mr(Hg)=Ar(Hg)=201, M(Hg)=201 г/моль.
Mr(HgO)=Ar(Hg)+Ar(O)=201+16=217, M(HgO)=217 г/моль.
Обчислюємо кількість речовини ртуті Hg масою 8,04 г за формулою y=m/M
y(Hg)=8,04 г : 201 г/моль = 0,04 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль ртуті Hg і 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль меркурій (ІІ) оксиду HgO, кількість речовини кисню є у два рази менша, ніж кількість речовини ртуті, а кількість речовини меркурій (ІІ) оксиду є однакова, тому
y(О2)= y(Hg):2= 0,04 моль:2=0,02 моль
y(HgO)=y(Hg)=0,04 моль
Обчислюємо масу меркурій (ІІ) оксиду кількістю речовини 0,04 моль за формулою m=y•M.
m(HgO)=0,04 моль • 217 г/моль = 8,68 г.
Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 0,02 моль за формулою:
V=y•Vм, Vм - постійна величина і рівна 22,4 г/моль (н.у.).
V(О2)=0,02 моль • 22,4 л/моль = 0,448 л.
Відповідь. m(HgО)=8,68 г; V(O2)=0,448 л; y(О2)=0,02 моль.