Подготовка к ЕГЭ по химии. Часть А-4
Технологические процессы, часто отождествляемые с типом химической реакции:
· пиролиз (разложение органического вещества без доступа воздуха)
· крекинг (разрыв углеродной цепи под действием высокой температуры)
· конверсия (разложение органического вещества под действием перегретого водяного пара)
Скорость химической реакции
Скорость химической реакции – изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени:
Факторы, влияющие на скорость химической реакции
Примечание. Для гетерогенных реакций скорость реакции зависит и от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ (для ее увеличения твердые вещества измельчают, используют «кипящий слой» и др.)
Катализаторы:
· изменяют скорость химической реакции или направление ее протекания,
· по окончании реакции остаются неизмененными качественно и количественно,
· не смещают химическое равновесие (в равной мере изменяют скорость как прямой, так и обратной реакций).
Биологические катализаторы белковой природы называются ферментами (энзимами ).
Примеры тестовых заданий и
рекомендации к их выполнению
1. Взаимодействием растворов сульфата калия и хлорида бария относится к реакциям
1) замещения 2) нейтрализации 3) ионного обмена 4) соединения
Так как исходные вещества являются электролитами, то определить верный ответ несложно. Ответ 3.
2. Взаимодействие кислоты и щелочи относится к реакциям
1) соединения, окислительно-восстановительным
2) обмена, нейтрализации
3) обмена, этерификации
4) обмена, эндотермическим
Сразу исключается ответ 1. Следовательно, взаимодействие кислоты и щелочи, как двух сложных веществ, относится к реакциям обмена. Остальные ответы можно даже не анализировать в целях экономии времени. Ответ 2.
3 . Взаимодействие между глицерином и высшими карбоновыми кислотами относится к реакциям
Сразу исключается ответ 1, так как в условии даны два исходных вещества. Реакция дегидратации (отщепления воды) по этой же причине не удовлетворяет требованиям задания. Реакция нейтрализации – реакция между сильной кислотой и щелочью – ни одно, ни второе исходные вещества не являются таковыми. Ответ 4.
4. Соляная кислота вступает в реакцию замещения с
Элементарные сведения о реакции замещения как реакции простого и сложного веществ позволят исключить из числа возможных ответы 1 и 3, т.к. в них предложены сложные вещества. Ответ 2 неверен по своей химической сути – медь в ряду напряжений металлов находится после водорода. Ответ 4.
5. Реакцией замещения является взаимодействие
1) метана с бромом
2) этилена с бромом
3) ацетилена с кислородом
4) пропилена с водой
Для алканов (предельных углеводородов), родоначальником которых является метан, наиболее характерны реакции замещения с галогенами. Верный ответ – 1. Остальные ответы можно не рассматривать. Ответ 1.
6. В неорганической химии к окислительно-восстановительным реакциям относятся
1) реакции обмена
2) реакции гидролиза
3) реакции замещения
4) реакции нейтрализации
Реакции обмена не относятся к окислительно-восстановительным, следовательно, условию задания не отвечают задания 1, 2 и 4. Ответ 3.
7. К окислительно-восстановительным реакциям не относятся
1) реакции горения
2) реакции соединения с участием простых веществ
3) реакции разложения с участием простых веществ
4) реакции обмена
Реакции обмена не относятся к окислительно-восстановительным. Остальные ответы можно не анализировать. Ответ 4.
8. К реакциям с участием воды не относятся
1) реакции гидролиза
2) реакции гидрирования
3) реакции гидратации
4) реакции этерификации
Реакции гидролиза – это разложение веществ водой. Реакции гидрирования – присоединение водорода – это и будет верный ответ. Остальные ответы можно не анализировать. Ответ 2
9. К экзотермическим реакциям не относится взаимодействие
1) оксида натрия с водой
2) фосфора с кислородом
3) оксида фосфора с водой
4) азота с кислородом
Все указанные в ответах реакции относятся к реакциям соединения, которые, как правило, являются экзотермическими реакциями, т.е. протекают с выделением теплоты. Одно из немногих исключений – взаимодействие азота с кислородом. Ответ 4.
10. К эндотермическим процессам относится
1) гашение извести
2) обжиг известняка
3) нейтрализация фосфорной кислоты известковым молоком
4) помутнение известковой воды
Очень сложное задание, требующее знаний тривиальных названий веществ и процессов, связанных с химией кальция. Гашением извести называется взаимодействие оксида кальция (негашеной извести) с водой. Известковым молоком называется взвесь гидроксида кальция в воде. Известковой водой называется раствор гидроксида кальция в воде. Реакции с участием этих соединений – экзотермические. Ответ 2.
К этому ответу можно прийти гораздо проще. Достаточно знать, что практически все реакции разложения относятся к эндотермическим, т.е. протекают с поглощением теплоты. Обжиг известняка – разложение карбоната кальция.
11. Верны ли следующие суждения применительно к реакции синтеза аммиака?
А) Это реакция соединения, гомогенная, каталитическая
Б) Это реакция окислительно-восстановительная, обратимая, экзотермическая
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения не верны
Верный ответ – 3. К такому выводу позволяет прийти запись уравнения реакции:
12. Верны ли следующие суждения применительно к способам получения сульфата цинка?
А) Сульфат цинка можно получить реакциями замещения и обмена
Б) Сульфат цинка можно получить реакциями разложения и соединения
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения не верны
На школьном уровне экзаменующемуся будет несложно прийти к выводу о возможности получения сульфата цинка реакцией замещения (например , взаимодействием цинка и разбавленной серной кислоты), а также реакцией обмена (например , взаимодействием оксида, гидроксида или карбоната цинка и серной кислоты). Можно получить сульфат цинка и реакцией соединения оксида цинка с оксидом серы ( VI ). А вот получить такую соль реакцией разложения почти невозможно. Ответ – 1.
13. Химические свойства этилена не характеризуются реакциями
Этилен, как непредельное соединение вступает в реакции присоединения, а потому ответы 1,2 и 4 – не отвечают условию задания. Ответ 3.
14. Для фенола не характерны реакции
Знание свойств фенола позволяет выбрать верный ответ: фенол не гидролизуется. Ответ 4.
15. Реакцией соединения и окислительно-восстановительной является взаимодействие между
1) хлором и водородом
2) хлором и водой
3) фтором и водой
4) хлороводородом и аммиаком
Получение сложного вещества из простых и отвечает условию задания. Остальные ответы можно не рассматривать в целях экономии времени. Ответ 1.
16. К реакциям замещения и соединения относятся соответственно взаимодействия
1) оксид алюминия + соляная кислота и оксид железа ( III ) + алюминий
2) алюминий + хлорид меди ( II ) и алюминий + хлор
3) гидроксид алюминия + серная кислота и алюминий + кислород
4) сульфат алюминия + хлорид бария и алюминий + иод
Так как по условию задания первой в верном ответе должна быть реакция замещения (взаимодействие простого и сложного веществ), то определить верный ответ не составит труда. Это ответ – 2. Остальные ответы можно не анализировать. Ответ 2.
17. К реакциям обмена и замещения соответственно относятся взаимодействия
1) азотной кислоты с оксидом меди ( II ) и гидроксида кальция с оксидом углерода ( IV )
2) этина с бромом и серной кислоты с оксидом магния
3) соляной кислоты с гидроксидом железа ( III ) и метана с хлором
4) фенола с натрием и с гидроксидом натрия
Достаточно сложное задание, так как требует знаний не только классификации химических реакций, но и номенклатуры органических и неорганический соединений. Однако его можно выполнить быстро на основании логики и знания о том, что реакция замещения – это, как правило, взаимодействие простого и сложного веществ. Эта реакция по условию задания должна быть предложена в условиях ответа второй. Ответ 3.
18. С наибольшей скоростью с водородом реагирует
1) фтор 2) хлор 3) бром 4) иод
Активность галогенов и их окислительные свойства уменьшаются в подгруппе сверху вниз. Ответ 1.
19. С наименьшей скоростью с водой реагирует
1) литий 2) натрий 3) калий 4) цезий
Активность щелочных металлов и их восстановительные свойства усиливаются в подгруппе сверху вниз. Ответ 1.
20. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между
1) кислородом и водородом
2) железом и раствором серной кислоты
3) этиловым спиртом и натрием
4) растворами сульфата меди ( II ) и гидроксидом калия
В растворах электролитов реакции ионного обмена протекают почти мгновенно. Ответ 4.
21. Скорость химической реакции между цинком (в гранулах) и раствором серной кислоты не зависит от
1) концентрации серной кислоты
2) размера гранул цинка
Скорость реакции зависит от концентрации веществ, температуры. Скорость гетерогенной реакции зависит от поверхности соприкосновения веществ (в данном случае размеров гранул цинка). Поскольку взаимодействие протекает не в газовой фазе, а на границе раздела жидкость — твердое вещество, давление не оказывает влияния на скорость химической реакции. Ответ 3.
22. Одинаковые кусочки магния взаимодействуют с наибольшей скоростью с соляной кислотой, если
1) разбавить кислоту
2) увеличить концентрацию кислоты
3) увеличить давление
4) уменьшить температуру
Увеличение концентрации вещества в растворе увеличивает скорость протекания химической реакции. Ответ 2.
23. Для увеличения скорости химической реакции
1) увеличить концентрацию ионов железа
2) добавить несколько кусочков железа
3) уменьшить температуру
4) увеличить концентрацию кислоты
Скорость реакции зависит от концентрации реагирующих веществ. Ответ 4.
24. На скорость химической реакции между цинком и раствором сульфата меди ( II ) не оказывает влияния увеличение
1) площади соприкосновения реагирующих веществ
3) концентрации раствора сульфата меди ( II )
Очевидный ответ 4.
25. С увеличением давления возрастает скорость реакции между
1) растворами нитрата серебра и хлорида натрия
2) цинком и соляной кислотой
3) водородом и кислородом
4) этиловым спиртом и натрием
Давление существенно влияет на скорость гомогенной реакции, протекающей в газовой фазе. Ответ 3.
26. Для увеличения скорости химической реакции разложения аммиака на водород и азот необходимо
1) увеличить концентрацию водорода
2) уменьшить температуру
3) увеличить температуру
4) уменьшить концентрацию аммиака
Так как реакция разложения аммиака – это экзотермический процесс, повышение температуры способствует его протеканию. Ответ 3.
27. Применение технологии «кипящего слоя» на производстве способствует увеличению скорости промышленных процессов потому, что
1) увеличивается концентрация реагирующих веществ
2) увеличивается поверхность соприкосновения реагирующих веществ
3) возрастает энергия активации процесса
4) возрастают масса и объем реагирующих веществ
«Кипящий слой» — технологический прием, позволяющий увеличить поверхность соприкосновения реагирующих веществ путем измельчения твердого сырья с последующим пропусканием через него газа или паров жидкости, в результате чего создается иллюзия кипения. Ответ 2.
28. Верны ли следующие суждения о катализаторах?
А) Это вещества, которые изменяют скорость химической реакции и расходуются при этом
Б) Это вещества, которые изменяют скорость химической реакции и ее направление
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения не верны
Так как катализаторы по завершению каталитической реакции не меняются качественно и количественно, то суждение А не верно. Ответ 2.
29. Верны ли следующие суждения о ферментах?
А) Это биологические катализаторы белковой природы
Б) Это биологические катализаторы, которые «работают » в узком интервале температур и pH среды, обладают высокой эффективностью и селективностью
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения не верны
Для некоторых экзаменующихся небольшое затруднения вызовут термины «рН среды» и «селективность ». Первый характеризует «работу » фермента в определенном значении кислотно-основных свойств среды, а второй – избирательное действие на конкретное вещество или группу сходных веществ. Ответ 3.
30. Верны ли следующие суждения о скорости химической реакции?
А) Это изменение концентрации реагирующих веществ
Б) Это изменение количества вещества реагента в единицу времени
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения не верны
Наиболее близко к истинному суждение А, но не содержит такой важнейшей характеристики скорости химической реакции, как отношение изменения концентрации реагирующих веществ ко времени, за которое оно произошло. Ответ 4.
Задания для самостоятельной работы
1. Взаимодействие алюминия с оксидом хрома ( III ) – это реакция
1) замещения 2) присоединения 3) разложения 4) обмена
2. Внутримолекулярная дегидратация спиртов – это реакция
1) замещения 2) присоединения 3) отщепления 4) изомеризации
3. При сливании растворов иодида калия и нитрата свинца ( II ) протекает реакция
1) замещения 2) присоединения 3) разложения 4) обмена
4. Хлор вступает в реакцию замещения с
1) хлоридом железа ( II )
2) бромидом калия
3) оксидом углерода ( II )
4) гидроксидом натрия
5. Не является окислительно-восстановительной реакция, схема которой
6. К гомогенным реакциям относится
1) обжиг сульфида меди ( II )
3) взаимодействие цинка с соляной кислотой
4) хлорирование метана
7. Окислительно-восстановительная реакция лежит в основе получения
1) сульфата аммония из аммиака и серной кислоты
2) кислорода разложением пероксида водорода
3) оксида бария разложением карбоната бария
4) гидроксида кальция из оксида кальция
8. Химическое взаимодействие отсутствует при получении
1) бензина каталитическим крекингом
2) кислорода фракционной перегонкой воздуха
3) синтез-газа конверсией метана
4) аммиака из азото-водородной смеси.
9. Эндотермическим процессом является
1) нейтрализация серной кислоты гидроксидом натрия
3) разложение гидроксида кальция
4) взаимодействие алюминия с бромом
10. С уменьшением относительной молекулярной массы органического вещества протекает реакция
1) дегидрирования этана
2) изомеризации н-бутана
3) гидрирования бутаналя
4) хлорирования метана
11. С увеличением относительной молекулярной массы органического вещества протекает реакция
1) гидролиза этилового эфира уксусной кислоты
2) дегидрирования этана
3) окисления пропанола-1 до пропаналя
4) гидратации ацетилена
12. К реакциям обмена относится взаимодействие между
1) оксидом меди ( II ) и соляной кислотой
2) оксидом натрия и водой
3) оксидом углерода ( IV ) и магнием
4) оксидом серы ( VI ) и оксидом цинка
13. К реакциям замещения не относится взаимодействие между хлором и
4) уксусной кислотой
14. В реакцию соединения вступят вещества, формулы которых
15. Окислительно-восстановительной является реакция, схема которой
16. Реакцией горения нельзя назвать процесс, уравнение которого
17. С наибольшей скоростью с водой реагирует
1) калий 2) литий 3) кальций 4) железо
18. С наименьшей скоростью с водородом реагирует
1) фтор 2) хлор 3) бром 4) иод
19. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между
1) водородом и азотом
2) уксусной кислотой и этиловым спиртом
3) цинком и соляной кислотой
4) растворами нитрата серебра и хлорида натрия
20. Скорость реакции разложения пероксида водорода увеличится при
1) разбавлении раствора
2) увеличении давления
3) внесении катализатора
4) охлаждении раствора
21. Увеличение давления повысит скорость реакции между
3) KI (р -р) и AgNO 3 (р -р)
4) СаСО3 и HCl (р -р)
22. С наибольшей скоростью протекает реакция между водным раствором гидроксида натрия и
1) соляной кислотой
4) оксидом кремния ( IV )
23. Увеличение концентрации кислорода увеличит скорость реакции, схема которой
24. Давление не влияет на скорость реакции между
1) H 2 и Br 2 2) CO 2 и С 3) Fe и S 4) СО и О2
25. К каталитическим реакциям относится получение
1) хлороводорода из хлора и водорода
2) фосфора из фосфата кальция
3) хрома алюминотермией
4) аммиака из азота и водорода
26. Увеличение температуры
1) увеличивает скорость любой реакции
2) уменьшает скорость любой реакции
3) увеличивает скорость только эндотермических реакций
4) не влияет на скорость реакции
27. Скорость реакции увеличивается при
1) повышении концентрации реагирующих веществ
2) повышении концентрации продуктов реакции
3) понижении температуры
4) понижении давления
28. Соли двухвалентной ртути используются в качестве катализатора реакции
1) окисления спиртов
2) гидрировния аренов
3) гидратации ацетилена
4) тримеризации ацетилена
29. Для увеличения скорости реакции синтеза аммиака из азота и водорода нужно: