Главная » Статьи » 11 Класс » Химия Контрольные работы повышенный уровень

3. Химические реакции

Контрольная работа. Химические реакции

Варианты:

Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3
Вариант 4

Вариант 1

Задание 1

Укажите уравнения химических реакций, относящихся к окислительно-восстановительным:

Решение:

Окислительно-восстановительные реакции: б), в), г).

б) 2CO + O₂ → 2CO₂ (CO окисляется до CO₂)
в) Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ (Zn окисляется, H восстанавливается)
г) Na₂O + SO₂ → Na₂SO₃ (S восстанавливается)

Задание 2

Определите среднюю скорость образования вещества D.

Решение:

Количество D = 1 моль, объем сосуда = 5 дм³, время = 2 с.

Средняя скорость = 1 моль / 5 дм³ / 2 с = 0,1 моль/(дм³·с)

Задание 3

Как изменить условия для смещения равновесия вправо:
N₂(г) + 3H₂(г) ⇌ 2NH₃(г) + Q?

Решение:

Равновесие сместится вправо при увеличении давления (т.к. число молекул газов уменьшается), понижении температуры (т.к. реакция экзотермическая) и увеличении концентрации реагентов (азота и водорода).

Задание 4

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в уравнении:
KBr + KMnO₄ + H₂SO₄ → Br₂ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O.

Решение (электронный баланс):

Восстановитель: 2Br^- – 2e → Br₂ (окисление)

Окислитель: Mn⁺⁷ + 5e → Mn⁺² (восстановление)

Общий множитель: окислитель ×2, восстановитель ×5:

10KBr + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Br₂ + 6K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

Задание 5

Рассчитайте теплоту при сгорании смеси водорода и метана объемом 112 дм³, если V(водород):V(метан) = 1:3.

Решение:

Общий объём: 112 дм³; V(H₂) = 112 × 1/4 = 28 дм³; V(CH₄) = 112 × 3/4 = 84 дм³.

При н.у. 1 моль газа занимает 22,4 дм³.

n(H₂) = 28 / 22,4 = 1,25 моль; Q = 570 × 1,25 = 712,5 кДж.
n(CH₄) = 84 / 22,4 = 3,75 моль; Q = 890 × 3,75 = 3337,5 кДж.

Общая теплота: 712,5 + 3337,5 = 4050 кДж.

Вариант 2

Задание 1

Решение:

Окислительно-восстановительные реакции: б), в), г).
Вариант а) не является ОВР, так как степени окисления не изменяются.

Задание 2

Решение:

Средняя скорость реакции вычисляется по формуле: ν = n / Vt, где V = 4 дм³, количество вещества = 1,2 моль, время = 6 с.

Средняя скорость = 1,2 моль / (4 дм³ × 6 с) = 0,05 моль/(дм³·с).

Задание 3

Решение:

Реакция экзотермическая (выделение тепла Q), поэтому для смещения равновесия вправо нужно:

Увеличить давление, т.к. уменьшится количество газообразных молекул;
Уменьшить температуру, так как реакция экзотермическая;
Увеличить концентрацию исходных веществ (O₂ и NO) или уменьшить концентрацию продукта.

Задание 4

КОН + KCrO₃ + Br₂ → KBr + K₂CrO₄ + H₂O

Решение методом электронного баланса:

Окислитель: Br₂ (0) → 2Br⁻, принимает 2 электрона.

Восстановитель: Cr из +6 до +6, изменение на 0.

Продукт окисления хрома: K₂CrO₄. Коэффициент перед K₂CrO₄ равен 2.

Итоговое уравнение:
2KOH + 2KCrO₃ + Br₂ → 2KBr + 2K₂CrO₄ + H₂O.

Задание 5

Решение:

Записываем уравнения и термохимические эффекты:

(1) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + Q₁
(2) H₂ + ½O₂ → H₂O + 285 кДж

Известна теплота горения метана (CH₄): CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O (ж) + 890 кДж.

Из данного условия:
2H₂ + O₂ → 2H₂O (ж) + 570 кДж ⇒ H₂ + ½O₂ → H₂O (ж) + 285 кДж.

Тогда по разности можно найти теплоту образования метана:
(CH₄ + 2O₂) - (2H₂ + O₂) = C + 2H₂ → CH₄
890 - 570 = 320 кДж (теплота образования метана).

Ответ: теплота образования CH₄ = 320 кДж.

Вариант 3

Задание 1

Укажите уравнения химических реакций, которые относятся к окислительно-восстановительным:

а) 2KClO₃ = 2KCl + 3O₂↑;
б) MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O;
в) 2HgO = 2Hg + O₂;
г) NaOH + HCl = NaCl + H₂O.

Решение:

В реакциях а и в изменяются степени окисления элементов, что является признаком ОВР.

Ответ: а, в.

Задание 2

В закрытом сосуде объемом 6 дм³ протекает реакция 2А + В = 2С + D. Через 3 с после начала реакции образовалось вещество D количеством 1,8 моль. Определите среднюю скорость (моль/дм³·с) образования вещества D.

Решение:

Средняя скорость = количество вещества / (объем × время)

Скорость = 1,8 моль / (6 дм³ × 3 с) = 0,1 моль/(дм³·с)

Ответ: 0,1 моль/(дм³·с)

Задание 3

Как нужно изменить давление, температуру, концентрацию исходных веществ и продуктов реакции в системе для смещения равновесия вправо:
4HCl(г) + O₂(г) ⇄ 2H₂O(г) + 2Cl₂(г) + Q?

Решение:

Реакция экзотермическая (выделяется тепло Q). Смещение вправо возможно при:

понижении давления (количество молей газа в продуктах больше, чем в реагентах);
понижении температуры (реакция экзотермическая);
увеличении концентрации исходных веществ (HCl и O₂).

Ответ: понизить давление, понизить температуру, увеличить концентрацию реагентов.

Задание 4

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в уравнении реакции:
N₂H₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → N₂ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O.
Укажите коэффициент перед формулой продукта восстановления.

Решение:

Продукт восстановления — MnSO₄. После расстановки коэффициентов методом электронного баланса перед MnSO₄ ставится коэффициент 2.

Ответ: 2

Задание 5

Расчитайте количество теплоты (кДж), выделившейся при сгорании смеси водорода и метана объемом 150 дм³ (н.у.), если объем водорода относится к объему метана как 2:1.

Решение:

Объем H₂ = 100 дм³, CH₄ = 50 дм³.

Для H₂: 150 × 2/3 = 100 дм³ → 100/22,4 ≈ 4,464 моль. Q = 4,464 × 570 = 2544,48 кДж
Для CH₄: 150 × 1/3 = 50 дм³ → 50/22,4 ≈ 2,232 моль. Q = 2,24 × 890 = 1992,96 кДж
Суммарное тепло: 2544,48 + 1993,60 = 4538,08 кДж

Ответ: 4538,08 кДж

Вариант 4

Задание 1

Укажите уравнения химических реакций, которые относятся к окислительно-восстановительным:

Решение:

б) 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑ (Al окисляется, H восстанавливается)
г) Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu (железо окисляется, медь восстанавливается)

Задание 2

В закрытом сосуде объемом 7 дм³ протекает реакция 2A + B = C + 2D. Через 4 с после начала реакции образовалось вещество С химическим количеством 1,4 моль. Определите среднюю скорость (моль/дм³·с) образования вещества С.

Решение:

Средняя скорость образования вещества С:

v = n(C)/(V·t) = 1,4/(7·4) = 0,05 моль/(дм³·с)

Ответ: 0,05 моль/(дм³·с)

Задание 3

Как нужно изменить давление, температуру, концентрацию исходных веществ и продуктов реакции в системе для смещения равновесия вправо: CO(г) + Cl₂(г) ⇌ COCl₂(г) + Q?

Решение:

Повысить давление (число молекул газа уменьшается, равновесие сместится вправо).
Понизить температуру, если реакция экзотермическая (выделяет тепло Q), тогда равновесие сместится вправо.
Увеличить концентрацию CO и Cl₂, уменьшить концентрацию COCl₂, что приведет к смещению равновесия вправо по принципу Ле Шателье.

Задание 4

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в уравнении реакции: KMnO₄ + HCl → Cl₂ + KCl + H₂O + MnCl₂. Укажите коэффициенты перед формулой продукта окисления.

Решение:

Электронный баланс:

Mn⁺⁷ + 5e → Mn²⁺ (окислитель, восстанавливается)

2Cl⁻ – 2e → Cl₂⁰ (восстановитель, окисляется)

Баланс электронов: 2 и 5, общий множитель 10.

Итоговое уравнение: 2KMnO₄ + 16HCl → 5Cl₂ + 2KCl + 8H₂O + 2MnCl₂

Задание 5

Сгорание водорода и метана протекает согласно термохимическим уравнениям. Рассчитайте количество теплоты, выделяющееся при сгорании смеси водорода с метаном общим объёмом 90 дм³ (н.у.), если объем водорода относится к объему метана как 3:1.

Решение:

Пусть объемы водорода и метана — 60 дм³ и 30 дм³ соответственно (сохраняем пропорцию 2:1).

Найдем количество вещества: