Загрузка...

Інші завдання видання 2017 року видання дивись тут...

Інші завдання видання 2012 року видання дивись тут...

Домашнє завдання. Тепловий ефект хімічних реакцій. Екзотермічні та ендотермічні реакції. Термохімічні рівняння.

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 = Fe3О4ΔН=1118 кДж.  

B. 2KNО3 = 2KNО2 + О2ΔН=+510 кДж.     

Г. F2 + Н2 = 2HF↑; ΔН=+300 кДж.         

Відповідь:  В Г  

4. Позначте два рівняння екзотермічних реакцій:

A. СаО + Н2О = Са(ОН)2ΔН < 0.

Б. 2HgO = 2Hg + О2ΔН > 0.

B. ВаСО3 = ВаО + СО2ΔН > 0.

Г. 2С2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О; ΔН < 0.

Відповідь: __А_Г__

 

Зміни 2017 року 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 = SО2ΔН=-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 + 4СO2ΔН > 0.

Б. Ендотермічні.   2. S + O2 = SO2ΔН < 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

 

Зміни 2017 року 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│12процес окиснення

окисник   O20 + 4e -> 2O-2        4│  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 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 ефектомЕкзотермічна реакція.

б) зміною ступеня окиснення елементів; Окисно-відновна реакція.

 

Завдання 3Схема 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│8процес окиснення

окисник   O20 + 4e -> 2O-2       4│  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 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 ефектомЕкзотермічна 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 (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 (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, а  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=yVм, Vм - постійна величина і рівна 22,4 г/моль (н.у.).

V2)=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.

Інші завдання видання 2012 року видання дивись тут... 

 

Інші завдання видання 2017 року видання дивись тут...

Загрузка...