С наибольшей скоростью с кислородом при комнатной температуре реагирует A. железо B.

Для рассады овощей используют тяжёлые семена. Для этого погружают семена в раствор поваренной соли. Если семена всплыли, то считаются непригодными. … Рассчитайте массы воды и соли, необходимые для приготов¬ления 80 г раствора с массовой долей соли 10%.​

ХИМИЯ 8 КЛАСС1.С какой массой 1%-ного раствора нитрата серебра (AgNO3) прореагирует 28 мл (н.у.) сероводорода (h3S)2.Рассчитайте объем раствора гидрок … сида натрия (NaOH) концентрацией 0,3 моль/л, который прореагирует с азотной кислотой объемом 20 мл концентрацией 0,5 моль/л. 3.Через какую массу 2,5%-ного раствора нитрата серебра (AgNO3) нужно пропустить сероводород (h3S) для получения 1,5 г сульфида серебра (I) (Ag2S)4.Определите объем углекислого газа (CO2) (н.у.), выделившегося при взаимодействии раствора карбоната натрия (Na2CO3) объемом 20 мл, концентрацией 0,2 моль/л с соляной кислотой(HCl). 5.Сколько граммов и сколько молекул соли содержится в 250 мл раствора карбоната натрия концентрацией 0,7 моль/л?​

Рассчитайте относительные молекулярные массы следующих соединений: NaCl, Al203,Н3РО4​

ХИМИЯ 8 КЛАСС ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА!!! КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРОВ1.С какой массой 1%-ного раствора нитрата серебра (AgNO3) прореагирует 28 мл (н.у.) серовод … орода (h3S)2.Рассчитайте объем раствора гидроксида натрия (NaOH) концентрацией 0,3 моль/л, который прореагирует с азотной кислотой объемом 20 мл концентрацией 0,5 моль/л. 3.Через какую массу 2,5%-ного раствора нитрата серебра (AgNO3) нужно пропустить сероводород (h3S) для получения 1,5 г сульфида серебра (I) (Ag2S)4.Определите объем углекислого газа (CO2) (н.у.), выделившегося при взаимодействии раствора карбоната натрия (Na2CO3) объемом 20 мл, концентрацией 0,2 моль/л с соляной кислотой(HCl). 5.Сколько граммов и сколько молекул соли содержится в 250 мл раствора карбоната натрия концентрацией 0,7 моль/л?​

какой объем аммиака можно получить из 2 моль азота​

Составьте химические формулы следующих веществ: а) газа бутана, состоящего из четырех атомов углерода и десяти атомов водорода;б) оксида азота состоящ … его из двух атомов азота и пяти атомов кислородаСрочно​

химия химия срочно пожалуйста 30балов пожалуйста​

помогите химию пожалуйста

определите валентность атомов химтческих элементов по формулам их оксидов so2 al2o3 No,Cu2O ,No2Na2Oсрочно​ пжл

химия помогите пожалуйста

Тест на скорость реакции и ее зависимость от различных факторов.

Задание №1

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к уменьшению скорости реакции

C2H4 + H2 → C2H6

1) понижение температуры

2) увеличение концентрации этилена

3) использование катализатора

4) уменьшение концентрации водорода

5) повышение давления в системе

Решение

Задание №2

Скорость прямой реакции

N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 + Q

возрастает при:

1) увеличении концентрации азота

2) уменьшении концентрации азота

3) увеличении концентрации аммиака

4) уменьшении концентрации аммиака

5) повышении температуры

Решение

Задание №3

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, от которых не зависит скорость реакции

2C(тв) + CO2(г) → 2CO(г)

1) степень измельчения угля

2) температура

3) количество угля

4) концентрация CO

5) концентрация CO2

Решение

Задание №4

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, при которых скорость реакции

CaO(тв)

+ 3С(тв) → CaC2(тв) + CO(г)

возрастает.

1) повышение концентрации CO

2) понижение температуры

3) повышение давления

4) повышение температуры

5) степень измельчения CaO

Решение

Задание №5

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые не оказывают влияния на скорость реакции

HCOOCH3(ж) + H2O(ж) → HCOOH(ж) + CH3OH(ж)

1) изменение концентрации HCOOCH3

2) использование катализатора

3) повышение давления

4) повышение температуры

5) изменение концентрации HCOOH

Решение

Задание №6

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

S

(тв) + O2(г) → SO2(г)

1) увеличение концентрации сернистого газа

2) повышение температуры

3) уменьшение концентрации кислорода

4) понижение температуры

5) увеличение концентрации кислорода

Решение

Задание №7

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые не влияют на скорость реакции

Na2SO3(рр) + 3HCl(рр) → 2NaCl(рр) + SO2↑ + H2O

1) изменение концентрации соляной кислоты

2) изменение давления

3) изменение температуры

4) изменение концентрации сульфита натрия

5) изменение концентрации хлорида натрия

Решение

Задание №8

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, реакция между которыми протекает с наибольшей скоростью при комнатной температуре:

1) цинк и сера

2) растворы карбоната натрия и хлорида калия

3) калий и разбавленная серная кислота

4) магний и соляная кислота

5) медь и кислород

Решение

Задание №9

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

CH4(г) + 2O2(г) → CO2(г) + H2O(г)

1) увеличение концентрации кислорода

2) понижение температуры

3) увеличение концентрации углекислого газа

4) увеличение концентрации метана

5) понижение давления

Решение

Задание №10

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

2AgNO3(тв) → 2Ag

(тв) + O2(г) + 2NO2(г)

1) понижение давления в системе

2) повышение давления в системе

3) повышение температуры

4) степень измельчения серебра

5) степень измельчения нитрата серебра

Решение

Задание №11

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, реакция между которыми протекает с наименьшей скоростью при комнатной температуре:

1) сульфат меди (р-р) и гидроксид натрия (р-р)

2) натрий и вода

3) магний и вода

4) кислород и цинк

5) серная кислота (р-р) и карбонат калия (р-р)

Решение

Задание №12

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, скорость реакции между которыми повышается при увеличении давления:

1) Cu и O2

2) Fe и H2SO4(р-р)

3) NH3 и O2

4) Zn и HCl(р-р)

5) BaCl

2(р-р) и H2SO4(р-р)

Решение

Задание №13

Из предложенного перечня реакции выберите две реакции, скорость которых увеличивается при увеличении концентрации азота:

1) 6Li + N2 = 2Li3N

2) 2NH3 = N2 + 3H2

3) 2NO = N2 + O2

4) 2NO + 2H2 = N2 + H2O

5) N2 + 3H2 = 2NH3

Решение

Задание №14

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

Fe(тв) + 2H+ → Fe2+ + H2(г)

1) увеличение концентрации ионов железа

2) измельчение металлического железа

3) добавление нескольких кусочков железа

4) увеличение концентрации кислоты

5) уменьшение температуры

Решение

Задание №15

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, скорость реакции между которыми не зависит от увеличения площади поверхности соприкосновения реагентов:

1) сера и железо

2) кремний и кислород

3) водород и кислород

4) диоксид серы и кислород

5) цинк и соляная кислота

Решение

Задание №16

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции азота с водородом:

1) увеличение температуры

2) использование ингибитора

3) использование катализатора

4) уменьшение концентрации аммиака

5) уменьшение концентрации водорода

Решение

Задание №17

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые

не приводят к изменению скорости реакции

CH3COOC2H5 + OH → CH3COO + C2H5OH

1) изменение температуры

2) изменение концентрации C2H5OH

3) изменение концентрации щелочи

4) изменение концентрации CH3COO

5) изменение концентрации CH3COOC2H5

Решение

Задание №18

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к изменению скорости реакции между медью и азотной кислотой:

1) увеличение массы меди

2) увеличение концентрации кислоты

3) уменьшение температуры

4) уменьшение объема кислоты

5) увеличение объема колбы

Решение

Задание №19

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции железа с серой:

1) повышение давления в системе

2) понижение температуры

3) добавление сульфида железа(II)

4) увеличение степени измельчения железа

5) повышение температуры

Решение

Задание №20

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции между растворами медного купороса и гидроксида натрия:

1) понижение давления в системе

2) увеличение концентрации щёлочи

3) повышение давления в системе

4) увеличение концентрации сульфата меди

5) понижение температуры

Решение

Задание №21

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции между растворами медного купороса и сульфида натрия:

1) использование ингибитора

2) повышение давления в системе

3) увеличение концентрации сульфида натрия

4) увеличение концентрации сульфата меди(II)

5) понижение температуры

Решение

Задание №22

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

CH3-CH=CH2(г) + H2(г) → CH3-CH2-CH3(г)

1) понижение температуры

2) увеличение концентрации водорода

3) использование ингибитора

4) уменьшение концентрации водорода

5) повышение давления в системе

Решение

Задание №23

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции азота с водородом:

1) понижение температуры

2) увеличение концентрации азота

3) использование ингибитора

4) уменьшение концентрации водорода

5) повышение давления в системе

Решение

Задание №24

Из предложенного перечня выберите две реакции, для которых увеличение давления приводит к увеличению скорости реакции:

1) 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O

2) 2P + 5Cl2 = 2PCl5

3) Fe2O3 + H2 = 2FeO + H2O

4) Ca + 2H2O(ж) = Ca(OH)2+ H2

5) Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

Решение

Задание №25

Из предложенного перечня выберите две реакции, для которых уменьшение концентрации кислоты приводит к уменьшению скорости реакции:

1) SO2 + H2O = H2SO3

2) PCl5 + 4H2O = 5HCl + H3PO4

3) Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O

4) Mg + 2H+ = Mg2+ + H2

5) Cl2 + H2O = HCl + HClO

Решение

Задание №26

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к уменьшению скорости реакции

4FeS2(тв. ) + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 + Q

1) повышение концентрации диоксида серы

2) понижение температуры

3) добавление катализатора

4) измельчение FeS2

5) снижение давления

Решение

Задание №27

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые не приводят к увеличению скорости реакции

N2 + 3H2 = 2NH3

1) снижение давления

2) увеличение концентрации аммиака

3) добавление катализатора

4) увеличение концентрации водорода

5) увеличение давления

Решение

Задание №28

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции

Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 + Q

1) снижение температуры

2) добавление дополнительного количества цинка

3) добавление дополнительного количества кислоты той же концентрации

4) увеличение концентрации кислоты

5) измельчение цинка

Решение

Задание №29

Из предложенного перечня способов воздействия выберите два таких, от которых увеличится скорость реакции

ZnS(тв.) + 2H+ = Zn2+ + H2

1) добавление кварцевого песка

2) добавление дополнительного количества ZnS

3) повышение давления

4) измельчение сульфида цинка

5) повышение температуры

Решение

Задание №30

Из предложенного перечня способов воздействия выберите два таких, от которых возрастает скорость реакции

2NH3(г) = N2(г) + 3H2(г) – Q

1) добавление кварцевого песка

2) добавление катализатора

3) понижение давления

4) понижение температуры

5) увеличение концентрации аммиака

Решение

Задание №31

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции цинка с серой:

1) повышение давления

2) добавление дополнительного количества цинка

3) охлаждение

4) измельчение серы

5) нагревание

Решение

Задание №32

Из предложенного перечня реакций выбери две такие, скорости которых будут наибольшими при комнатной температуре:

1) Zn + HCl(20% р-р)

2) Zn + HCl(15% р-р)

3) Zn + HCl(30% рр)

4) Fe + O2

5) CH3COOH(р-р) + NaOH(р-р)

Решение

Задание №33

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

1) увеличение концентрации ионов железа

2) увеличение концентрации ионов меди

3) измельчение меди

4) измельчение железа

5) добавление дополнительного количества железа

Решение

Задание №34

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые не приведут к изменению скорости реакции цинка с бромоводородной кислотой:

1) добавление дополнительного количества бромоводородной кислоты с более высокой концентрацией

2) увеличение концентрации бромида цинка

3) повышение температуры

4) повышение давления

5) измельчение цинка

Решение

Задание №35

Из предложенного перечня выберите две пары веществ, скорость реакции между которыми зависит от площади их соприкосновения:

  • 1. HCl(р-р) + NaOH(р-р)
  • 2. Zn + HCl(р-р)
  • 3. CO + O2
  • 4. Na + O2
  • 5. CO + H2
Решение

Задание №36

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приводят к увеличению скорости реакции

CO(г) + 2H2(г) = CH3OH(г) + Q

1) повышение концентрации метанола

2) добавление катализатора

3) понижение температуры

4) увеличение объема реакционного сосуда

5) увеличение давления

Решение

Задание №37

Из предложенного перечня факторов выберите такие, от которых зависит скорость реакции между цинком и раствором сульфата меди:

1) концентрация сульфата цинка

2) площадь контакта между реагентами

3) объем реакционного сосуда

4) объем взятого для реакции раствора сульфата меди

5) температура

Решение

Задание №38

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к снижению скорости реакции между цинком и раствором серной кислоты:

1) добавление цинка

2) добавление воды

3) добавление дополнительного количества такого же раствора серной кислоты

4) увеличение объема реакционного сосуда

5) понижение температуры

Решение

Задание №39

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции обжига сульфида цинка

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 + Q

1) измельчение оксида цинка

2) использование ингибитора

3) повышение давления

4) снижение концентрации SO2

5) повышение температуры

Решение

Задание №40

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приводят к изменению скорости реакции

2H+ + Cu(OH)2 = Cu2+ + 2H2O

1) добавление гидроксида меди

2) снижение концентрации катионов Cu2+

3) разбавление кислоты

4) повышение давления

5) понижение температуры

Решение

Задание №41

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к уменьшению скорости реакции железа с раствором хлорида меди (II):

1) охлаждение реакционной смеси

2) добавление воды

3) повышение давления

4) увеличение концентрации ионов железа

5) добавление индикатора

Решение

Задание №42

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции цинка с бромоводородной кислотой:

1) давление

2) массовая доля HBr в растворе

3) наличие индикатора

4) площадь контакта между реагентами

5) концентрация ионов цинка в растворе

Решение

Задание №43

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают с наибольшей скоростью в обычных условиях:

1) Mg + HCl (10% р-р)

2) Fe + HCl (10% р-р)

3) Zn + HCl (10% р-р)

4) Cu + HCl (10% р-р)

5) Cu + CH3COOH (20% р-р)

Решение

Задание №44

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают с наибольшей скоростью в обычных условиях:

  • 1. Rb + H2O
  • 2. Na + H2O
  • 3. K + H2O
  • 4. Cs + H2O
  • 5. Li + H2O
Решение

Задание №45

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции между цинком и водным раствором серной кислоты:

1) площадь поверхности соприкосновения реагентов

2) давление

3) обьем добавленного для реакции раствора кислоты

4) доля воды в растворе кислоты

5) концентрация катионов цинка в растворе

Решение

Задание №46

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции между 1 моль азота и 3 моль водорода:

1) площадь поверхности соприкосновения реагентов

2) давление

3) форма реакционного сосуда

4) объем реакционного сосуда

5) наличие в реакционной смеси гелия

Решение

Задание №47

Из предложенного перечня взаимодействий выберите два таких, скорость которых не зависит от площади контакта между реагентами:

1) SO2 + O2

2) S + Fe

3) Zn + O2

4) NaOH(рр) + HCl(рр)

5) Cu + Cl2

Решение

Задание №48

Скорость прямой реакции

2SO2 + O2 ⇄ 2SO3 + Q

возрастает при:

1) повышении температуры

2) увеличении концентрации оксида серы (VI)

3) увеличении концентрации кислорода

4) уменьшении концентрации оксида серы (VI)

5) уменьшении концентрации диоксида серы

Решение

Задание №49

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых не зависит скорость реакции

S(тв) + O2(г) → SO2(г)

1) температура

2) концентрация SO2

3) масса серы

4) степень измельчения серы

5) концентрация O2

Решение

Задание №50

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, при которых скорость реакции

2Al2O3(тв) + 9С(тв) → Al4C3(тв) + 6CO(г)

возрастает.

1) повышение температуры

2) понижение температуры

3) повышение концентрации CO

4) измельчение Al2O3

5) повышение давления

Решение

Задание №51

Зависит от площади контакта между реагентами реакция между:

1) водородом и кислородом

2) растворами нитрата бария и серной кислоты

3) цинком и кислородом

4) оксидом кальция и углеродом

5) водородом и хлором

Решение

Задание №52

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают наиболее быстро:

1) Zn2+ + 2OH = Zn(OH)2

2) Zn + 2OH + 2H2O = [Zn(OH)4]2- + H2

3) Zn + H2O = ZnO + H2

4) Zn2+ + S2- = ZnS

5) Zn + S = ZnS

Решение

Задание №53

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают наиболее быстро при обычных условиях:

1) Ca2+ + CO32- = CaCO3

2) Ca + H2O = Ca2+ + H2

3) Ca + 2H+ = Ca2+ + H2

4) Ca + H2 = CaH2

5) Ca2+ + 2F = CaF2

Решение

Задание №54

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых не зависит скорость реакции алюминия с раствором щелочи:

1) объем раствора щелочи

2) массовая доля щелочи в растворе

3) степень измельчения алюминия

4) масса алюминия

5) температура

Решение

Задание №55

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции между железом и раствором соляной кислоты:

1) объем колбы

2) температура

3) давление

4) концентрация кислоты

5) объем раствора кислоты

Решение

Задание №56

Из предложенного перечня реакций выберите две такие, скорость которых зависит от концентрации водорода:

1) 2H+ + CaCO3 = Ca2+ + H2O + CO2

2) H2 + 2Li = 2LiH

3) H+ + OH = H2O

4) 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

5) CuO + H2 = Cu + H2O

Решение

Задание №57

Из предложенного перечня химических реакций выберите две такие, скорость которых увеличится при повышении давления:

1) Na2CO3 + 2HCl(рр) = CO2 + H2O + 2NaCl

2) 2SO2 + Ca(OH)2 = Ca(HSO3)2

3) Fe + S = FeS

4) NH3(рр) + HCl(рр) = NH4Cl(рр)

5) NH3(г) + HCl(г) = NH4Cl(тв)

Решение

Задание №58

Из предложенного перечня выберите две пары реагентов, скорость реакции между которыми зависит от площади поверхности соприкосновения между ними:

1) раствор серной кислоты и раствор карбоната натрия

2) водород и рубидий

3) водород и хлор

4) азот и водород

5) раствор серной кислоты и карбонат кальция

Решение

Задание №59

Из предложенного перечня выберите две пары реагентов, скорость реакции между которыми может зависеть от объема реакционного сосуда:

1) цинк и раствор соляной кислоты

2) водород и хлор

3) медь и концентрированная серная кислота

4) литий и сера

5) азот и водород

Решение

Задание №60

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к уменьшению скорости реакции

CuO + H2 → Cu + H2O

1) увеличение концентрации водорода

2) повышение давления в системе

3) понижение температуры

4) уменьшение концентрации водорода

5) использование катализатора

Решение

Задание №61

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, реакция между которыми протекает с наибольшей скоростью при комнатной температуре:

1) литий и раствор соляной кислоты

2) растворы сульфита калия и бромида натрия

3) железо и сера

4) цинк и раствор щелочи

5) натрий и кремний

Решение

Задание №62

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

CaCO3(тв) → CaO(тв) + CO2(г)

1) измельчение карбоната кальция

2) понижение давления в системе

3) повышение температуры

4) измельчение оксида кальция

5) повышение давления в системе

Решение

Задание №63

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, реакция между которыми протекает с наименьшей скоростью при комнатной температуре:

1) кислород и медь

2) литий и вода

3) нитрат серебра (р-р) и бромид калия (р-р)

4) азотная кислота (р-р) и карбонат натрия (р-р)

5) магний и вода

Решение

Задание №64

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, скорость реакции между которыми повышается при увеличении давления:

1) Fe и Cl2

2) Fe + S

3) Zn и HCl(р-р)

4) NH3(р-р) + HCl(р-р)

5) NH3(г) + HCl(г)

Решение

Задание №65

Из предложенного перечня реакции выберите две реакции, скорость которых увеличивается при увеличении концентрации водорода:

1) 2NH3 = N2 + 3H2

2) N2 + 3H2 = 2NH3

3) 2H+ + Zn = Zn2+ + H2

4) Ba + H2 = BaH2

5) Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2

Решение

Задание №66

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

Zn(тв) + 2OH + 2H2O→ [Zn(OH)4]2- + H2(г)

1) измельчение цинка

2) уменьшение температуры

3) добавление нескольких кусочков цинка

4) увеличение концентрации ионов [Zn(OH)4]2-

5) увеличение концентрации щелочи

Решение

Задание №67

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, скорость реакции между которыми не зависит от увеличения площади поверхности соприкосновения реагентов:

1) угарный газ и водород

2) сера и железо

3) цинк и бром

4) железо и соляная кислота

5) сероводород и диоксид серы

Решение

Задание №68

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

2H2 + CO = CH3OH

1) уменьшение концентрации водорода

2) использование ингибитора

3) увеличение температуры

4) уменьшение концентрации CH3OH

5) использование катализатора

Решение

Задание №69

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к изменению скорости реакции между цинком и соляной кислотой:

1) увеличение объема колбы

2) уменьшение объема кислоты

3) увеличение концентрации кислоты

4) увеличение массы цинка

5) повышение температуры

Решение

Задание №70

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции натрия с водородом:

1) понижение давления в системе

2) понижение температуры

3) добавление гидрида натрия

4) увеличение степени измельчения натрия

5) повышение температуры

Решение

Задание №71

Из предложенного перечня выберите две реакции, для которых снижение давления в системе приводит к снижению скорости реакции:

1) Zn + FeCl2 = ZnCl2 + Fe

2) CuO + H2 = Cu2O + H2O

3) Ca(OH)2 + 2HCl(рр) = CaCl2 + 2H2O

4) 2Li + 2H2O(ж) = 2LiOH + H2

5) S + 3F2 = SF6

Решение

Задание №72

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к уменьшению скорости реакции

Al4C3(тв. ) + 6O2 = 2Al2O3 + 3CO2 + Q

1) снижение давления

2) повышение концентрации углекислого газа

3) добавление катализатора

4) понижение температуры

5) измельчение оксида алюминия

Решение

Задание №73

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции

Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 + Q

1) увеличение концентрации кислоты

2) повышение давления

3) снижение температуры

4) измельчение железа

5) добавление дополнительного количества железа

Решение

Задание №74

Из предложенного перечня реакций выбери две такие, скорости которых будут наибольшими при комнатной температуре:

1) Fe + H2SO4 (8% р-р)

2) HCOOH(рр) + Ba(OH)2(рр)

3) Cu + O2

4) Fe + H2SO4 (4% р-р)

5) Fe + H2SO4 (12% р-р)

Решение

Задание №75

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции

Zn + FeBr2 = ZnBr2 + Fe

1) увеличение концентрации ионов железа

2) увеличение концентрации ионов цинка

3) измельчение цинка

4) измельчение железа

5) добавление дополнительного количества цинка

Решение

Задание №76

Из предложенного перечня выберите две пары веществ, скорость реакции между которыми зависит от площади их соприкосновения:

1) HCl(г) + NH3(г)

2) HCl(р-р) + NH3(р-р)

3) N2 + H2

4) Fe + H2SO4(рр)

5) Cu + Br2

Решение

Задание №77

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приводят к изменению скорости реакции

2H+ + CaCO3 = Ca2+ + H2O + CO2

1) понижение температуры

2) повышение давления

3) добавление воды

4) добавление карбоната кальция

5) снижение концентрации катионов Ca2+ в растворе

Решение

Задание №78

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к уменьшению скорости реакции цинка с раствором сульфата меди (II):

1) увеличение концентрации ионов цинка

2) добавление воды

3) повышение давления

4) удаление некоторой части цинка

5) охлаждение реакционной смеси

Решение

Задание №79

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции железа с раствором соляной кислоты:

1) площадь поверхности соприкосновения между реагентами

2) концентрация ионов Fe2+ в растворе

3) наличие индикатора

4) давление

5) массовая доля HCl в растворе

Решение

Задание №80

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают с наибольшей скоростью в обычных условиях:

1) Al + H2SO4(5% р-р)

2) Zn + H2SO4(5% р-р)

3) Fe + H2SO4(5% р-р)

4) Cu + H2SO4(5% р-р)

5) Cu + CH3COOH(10% р-р)

Решение

Задание №81

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают с наибольшей скоростью в обычных условиях:

  • 1. Sr + H2O
  • 2. Cs + H2O
  • 3. Fe + H2O
  • 4. Rb + H2O
  • 5. Mg + H2O
Решение

Задание №82

Из предложенного перечня реакций выберите две такие, скорость которых зависит от концентрации водорода:

1) 3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2O

2) H+ + OH = H2O

3) 2H+ + FeS = Fe2+ + H2S

4) Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2

5) Ca + H2 = CaH2

Решение

Задание №83

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, реакция между которыми протекает с наибольшей скоростью при комнатной температуре:

1) медь и кислород

2) растворы карбоната натрия и хлорида калия

3) натрий и кремний

4) калий и раствор серной кислоты

5) алюминий и раствор щелочи

Решение

Задание №84

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

4Al(NO3)3(тв) → 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2

1) измельчение оксида алюминия

2) понижение давления в системе

3) повышение температуры

4) измельчение нитрата алюминия

5) повышение давления в системе

Решение

Задание №85

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, скорость реакции между которыми не зависит от увеличения площади поверхности соприкосновения реагентов:

1) цинк и раствор щелочи

2) оксид углерода (II) и хлор

3) ртуть и сера

4) водород и хлор

5) натрий и кремний

Решение

Задание №86

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

3H2 + N2 = 2NH3

1) уменьшение концентрации NH3

2) использование ингибитора

3) уменьшение концентрации водорода

4) увеличение температуры

5) использование катализатора

Решение

Задание №87

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к изменению скорости реакции между алюминием и раствором щелочи:

1) удаление части алюминия

2) уменьшение объема раствора щелочи

3) повышение температуры

4) увеличение концентрации щелочи

5) увеличение объема колбы

Решение

Задание №88

Из предложенного перечня реакций выберите две такие, скорость которых зависит от концентрации азота:

1) NH4NO2 = N2 + 2H2O

2) N2 + 3Ca = Ca3N2

3) (NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2O

4) 3H2 + N2 = 2NH3

5) NH3 + HCl = NH4Cl

Решение

Задание №89

Из предложенного перечня выберите две реакции, для которых снижение давления в системе приводит к снижению скорости реакции:

1) 3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2O

2) Ca + 2H2O(ж) = Ca(OH)2 + H2

3) NaOH + HNO3(рр) = NaNO3 + H2O

4) Si + 2Cl2 = SiCl4

5) Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

Решение

Задание №90

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции лития с азотом:

1) понижение температуры

2) увеличение степени измельчения лития

3) добавление нитрида лития

4) понижение давления в системе

5) повышение температуры

Решение

Задание №91

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к изменению скорости реакции

H2SO4 + Cr = CrSO4 + H2

1) добавление дополнительного количества хрома

2) увеличение концентрации ионов хрома

3) измельчение хрома

4) увеличение концентрации катионов водорода

5) повышение давления

Решение

Задание №92

Из предложенного перечня выберите две пары веществ, скорость реакции между которыми зависит от площади их соприкосновения:

1) Fe и S

2) Zn и NaOH(тв)

3) H2 и CO

4) HCl(г) и NH3(г)

5) HCl(р-р) и NaOH(р-р)

Решение

Задание №93

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приводят к изменению скорости реакции

2H+ + ZnS = H2S + Zn2+

1) добавление сульфида цинка

2) снижение концентрации катионов Zn2+ в растворе

3) повышение давления

4) понижение температуры

5) добавление воды

Решение

Задание №94

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции магния с раствором йодоводородной кислоты:

1) массовая доля HI в растворе

2) степень измельчения магния

3) масса магния

4) концентрация ионов Mg2+ в растворе

5) объем колбы

Решение

Задание №95

Из предложенного перечня выберите две реакции, для которых увеличение концентрации кислоты приводит к увеличению скорости реакции:

1) ZnO + HCl = ZnCl2 + H2O

2) 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2

3) H2 + Cl2 = 2HCl

4) SO2Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl

5) P2O5 + 3H2O = 2H3PO4

Решение

Задание №96

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции

2CuS(тв. ) + 3O2 = 2CuO + 2SO2 + Q

1) повышение давления

2) повышение концентрации диоксида серы

3) добавление ингибитора

4) измельчение CuO

5) повышение температуры

Решение

Задание №97

Из предложенного перечня реакций выбери две такие, скорости которых будут наибольшими при комнатной температуре:

1) HCOOH(р-р) + NaOH(р-р)

2) Mg + HBr(15% р-р)

3) Mg + HBr(20% р-р)

4) Cu + Cl2

5) Mg + HBr(30% р-р)

Решение

Задание №98

Из предложенного перечня взаимодействий выберите два таких, которые идут с наименьшей скоростью в обычных условиях:

1) Fe + CH3COOH(5% р-р)

2) Zn + HCl(10% р-р)

3) Mg + HCl(15% р-р)

4) Cu + O2

5) Zn + HCl(15% р-р)

Решение

Задание №99

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

2Cu(NO3)2(тв) → 2CuO + 4NO2 + O2

1) повышение давления в системе

2) измельчение нитрата меди

3) повышение температуры

4) измельчение оксида меди

5) понижение давления в системе

Решение

Задание №100

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции кальция с хлором:

1) повышение температуры

2) увеличение степени измельчения кальция

3) понижение температуры

4) понижение давления в системе

5) добавление хлорида кальция

Решение

Задание №101

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые не влияют на скорость реакции

CaCO3(тв.) + 2HNO3(рр) → Ca(NO3)2(рр) + CO2↑ + H2O

1) изменение массы карбоната кальция

2) изменение давления

3) изменение температуры

4) добавление воды в реакционную смесь

5) изменение концентрации кислоты

Решение

Скорость реакции, ее зависимость от различных факторов.

2. Скорость реакции азота с водородом не зависит от

Химические свойства оснований и кислот

Химические свойства оснований и кислот 1. В реакцию с раствором гидроксида калия вступает 2. Раствор серной кислоты реагирует с раствором 3. Раствор серной кислоты не реагирует 4. Гидроксид меди(ii) реагирует

Подробнее

Банк заданий 11 класс химия

Банк заданий 11 класс химия 1. Электронная конфигурация соответствует иону: 2. Одинаковую кофигурацию имеют частицы и и и и 3. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы магния и

Подробнее

Банк заданий химия 9 класс

Банк заданий химия 9 класс 1. Элемент имеет три электрона на 2-м энергетическом уровне. Порядковый номер элемента 3 5 7 13 2. Сколько электронов находится на внешнем уровне элемента с порядковым номером

Подробнее

Задание 31 ЕГЭ по химии

Верное решение задания 31 должно содержать уравнения четырёх За верную запись каждого уравнения реакции можно получить 1 балл. Максимально за выполнение этого задания можно получить 4 балла. Каждое верное

Подробнее

Вариант 1. Желаем успеха

Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет» Разработка

Подробнее

Задания С2 по химии

Задания С2 по химии 1. Даны вещества: фосфор, хлор, водные растворы серной кислоты и гидроксида калия. 1. 2. 3. 4. 2. Даны: бромоводородная кислота, перманганат натрия, гидроксид натрия и бром. Записаны

Подробнее

характеризующие металл:

Расчетные задачи в неорганической химии 1. Массовая доля металла в оксиде состава характеризующие металл: равна 71,4 %. Выберите утверждения, а) НЕ восстанавливается водородом из оксида б) используется

Подробнее

1) 2,24 л 2) 6,72 л 3) 8,96 л 4) 11,2 л. 1) F- 2) Ca2+ 3) P+5 4) Br- 1) Sr, Ca, Mg 2) Mg, Al, Si 3) Mg, Al, Ca 4) F, Cl, Br

Вариант демо14 стр. 1 из 9 Тест по химии Демонстрационный вариант 2014 г. ИНСТРУКЦИЯ Тест состоит из частей А и В. На его выполнение отводится 120 минут. Задания рекомендуем выполнять по порядку. Если

Подробнее

Банк заданий по химии 10 класс

Банк заданий по химии 10 класс 1. С каждым из указанных веществ: хлороводород, водород, бромная вода будет реагировать пропан метан этан этилен 5) ацетилен 2. При выполнении задания из предложенного перечня

Подробнее

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ МАРАФОН 10 КЛАСС 1 тур

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ МАРАФОН 10 КЛАСС 1 тур 1. В водном растворе иодида бария массовая доля электронов равна 2,852*10-4. Определите массовые долю соли в растворе. 2 балла 2. Имеется смесь кислорода и озона,

Подробнее

Зачет по теме «Химическая связь» 11класс

Зачет по теме «Химическая связь» 11класс 1. В аммиаке и хлориде бария химическая связь соответственно 1) ионная и ковалентная полярная 2) ковалентная полярная и ионная 3) ковалентная неполярная и металлическая

Подробнее

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН) Кафедра химии ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ Индивидуальные задания

Подробнее

Разработка урока по химии на тему «Факторы, влияющие на скорость химических реакций», 11 класс

1. A 20 № 78. Для увеличения скорости химической реакции необходимо

1) увеличить температуру 2) добавить иодоводород

3) уменьшить давление 4) увеличить объем реакционного сосуда

2. A 20 № 121. Какое утверждение относительно катализаторов неверно?

1) Катализаторы участвуют в химической реакции

2) Катализаторы смещают химическое равновесие

3) Катализаторы изменяют скорость реакции

4) Катализаторы ускоряют как прямую, так и обратную реакцию

3. A 20 № 207. От увеличения площади поверхности соприкосновения реагентов не зависит скорость реакции между

1) фосфором и кислородом 2) кислородом и оксидом азота (II)

3) серой и водородом 4) магнием и азотной кислотой

4. A 20 № 250. На скорость химической реакции не влияет изменение

1) концентрации аммиака 2) давления

3) концентрации водорода 4) температуры

5. A 20 № 293. С наименьшей скоростью происходит реакция между водородом и

1) фтором 2) бромом 3) йодом 4) хлором

6. A 20 № 336. Для увеличения скорости химической реакции необходимо

1) увеличить концентрацию ионов железа 2) размельчить железо

3) уменьшить температуру 4) уменьшить концентрацию кислоты

7. A 20 № 379. С наибольшей скоростью водород реагирует с

1) бромом 2) йодом 3) фтором 4) хлором

8. A 20 № 422. При комнатной температуре водород наиболее активно реагирует с

1) серой 2) азотом 3) хлором 4) бромом

9. A 20 № 465. Скорость реакции между железом и раствором соляной кислоты будет уменьшаться при

1) повышении температуры 2) разбавлении кислоты

3) увеличении концентрации кислоты 4) размельчении железа

10. A 20 № 508. Для увеличения скорости реакции гидролиза этилацетата необходимо

1) добавить уксусную кислоту 2) добавить этанол

3) нагреть раствор 4) увеличить давление

11. A 20 № 551. С наибольшей скоростью при обычных условиях происходит взаимодействие воды с

1) оксидом кальция 2) железом

3) оксидом кремния (IV) 4) алюминием

12. A 20 № 594. Скорость реакции увеличивается при

1) повышении концентрации 2) понижении температуры

3) повышении давления 4) повышении температуры

1. A 20 № 680. Скорость реакции цинка с соляной кислотой не зависит от

1) концентрации кислоты 2) температуры

3) давления 4) площади поверхности соприкосновения реагентов

2. A 20 № 766. Скорость химической реакции увеличится при

1) добавлении фосфора 2) увеличении концентрации кислорода

3) увеличении концентрации оксида фосфора (V)

4) уменьшении объёма взятого кислорода

3. A 20 № 809. Увеличению скорости реакции cпособствует:

1) повышение давления 2) охлаждение реакционной смеси

3) добавление серы 4) повышение температуры

4. A 20 № 938. Для увеличения скорости химической реакции необходимо

1) увеличить количество хрома 2) увеличить концентрацию ионов водорода

3) уменьшить температуру 4) увеличить концентрацию водорода

5. A 20 № 981. С наибольшей скоростью бромоводородная кислота взаимодействует с

1) оксидом железа (III) 2) металлическим цинком

3) металлическим никелем 4) раствором гидроксида бария

6. A 20 № 1024. Скорость химической реакции не зависит от

1) концентрации хлороводородной кислоты 2) температуры

3) концентрации водорода 4) степени измельчения магния

7. A 20 № 1067. От увеличения площади поверхности соприкосновения реагентов не зависит скорость реакции между

1) серой и железом 2) кремнием и кислородом

3) водородом и кислородом 4) цинком и соляной кислотой

8. A 20 № 1110. С наибольшей скоростью гидроксид натрия взаимодействует с

1) металлическим цинком 2) сульфатом меди (II)

3) азотной кислотой 4) сульфидом железа (II)

9. A 20 № 1153. Скорость химической реакции зависит от

1) количества взятого фосфора 2) температуры

3) концентрации оксида фосфора (V) 4) объёма взятого кислорода

10. A 20 № 1282. Увеличению скорости реакции способствует:

1) понижение давления 2) уменьшение концентрации

3) охлаждение системы 4) повышение температуры

11. A 20 № 1325. Скорость реакции между цинком и раствором соляной кислоты уменьшится если

1) нагреть реакционную смесь 2) использовать цинковый порошок

3) пропустить через реакционную смесь хлороводород 4) разбавить кислоту

12. A 20 № 1368. При комнатной температуре с наибольшей скоростью с водой реагирует

1) калий 2) кальций 3) магний 4) алюминий

1. A 20 № 1411. Для увеличения скорости реакции гидролиза 1-бромпропана необходимо

1) добавить кислоту 2) понизить концентрацию 1-бромпропана

3) повысить температуру 4) повысить концентрацию пропанола

2. A 20 № 1454. Скорость реакции между магнием и раствором медного купороса не зависит от

1) концентрации соли 2) температуры

3) объёма реакционного сосуда 4) площади поверхности соприкосновения реагентов

3. A 20 № 1498. С наибольшей скоростью соляная кислота взаимодействует с

1) металлическим цинком 2) раствором гидроксида натрия

3) металлическим железом 4) твёрдым карбонатом железа (II)

4. A 20 № 1588. Для увеличения скорости реакции необходимо

1) повысить давление 2) добавить оксид углерода(1V)

3) охлаждать систему 4) удалять оксид углерода(1V)

5. A 20 № 1753. Скорость реакции азота с водородом не зависит от

1) температуры 2) давления

3) катализатора 4) количества продукта реакции

6. A 20 № 1796. Скорость реакции углерода с кислородом не зависит от

1) температуры 2) общего давления

3) степени измельчённости углерода 4) количества продукта реакции

7. A 20 № 1839. Для снижения скорости реакции Н2 + Сl2 = 2НСl + Q необходимо

1) понизить температуру 2) повысить давление

3) понизить концентрацию хлороводорода 4) повысить концентрацию водорода

8. A 20 № 1882. Для увеличения скорости реакции ЗН2 + N2 = 2Nh4 + Q необходимо

1) охлаждать систему 2) снизить давление

3) удалять аммиак 4) добавлять водород

9. A 20 № 2085. С наибольшей скоростью при комнатной температуре взаимодействуют

1) цинк (гранулы) и кислород 2) цинк (гранулы) и соляная кислота

3) цинк (порошок) и кислород 4) цинк (порошок) и соляная кислота

10. A 20 № 2128. С наибольшей скоростью при комнатной температуре взаимодействуют

1) цинк и кислород 2) соляная кислота и раствор карбоната натрия

3) натриевая щелочь и алюминий 4) оксид кальция и вода

11. A 20 № 2171. Скорость реакции азота с водородом увеличится при

1) пропускании смеси над нагретым железом 2) добавлении аммиака

3) охлаждении смеси 4) увеличении объёма реакционного сосуда

12. A 20 № 2214. Скорость реакции оксида углерода(II) с кислородом уменьшится при

1) нагревании 2) пропускании газов над нагретой платиной

3) добавлении углекислого газа 4) увеличении объёма реакционного сосуда

1. A 20 № 3359. Скорость реакции увеличится при добавлении

1) кислорода 2) оксида меди(II)

3) аммиака 4) азота

2. A 20 № 3401. Скорость реакции увеличится при добавлении

1) водорода 2) воды

3) оксида азота(II) 4) аммиака

3. A 20 № 22. Скорость реакции азота с водородом понизится при

1) уменьшении температуры 2) увеличении концентрации азота

3) использовании катализатора 4) увеличении давления

4. A 20 № 164. Скорость реакции азота с водородом уменьшится при

1) понижении температуры 2) увеличении концентрации азота

3) использовании катализатора 4) повышении давления

6. A 20 № 2345. Для увеличения скорости химической реакции необходимо

1) увеличить давление 2) уменьшить температуру

3) увеличить концентрацию 4) увеличить количество магния

7. A 20 № 2431. Скорость взаимодействия цинка с раствором серной кислоты возрастёт, если

1) измельчить металл 2) увеличить давление

3) понизить температуру реакционной смеси 4) разбавить раствор

8. A 20 № 2560. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между

1) медью и кислородом 2) растворами карбоната натрия и хлорида кальция

3) цинком и серой 4) магнием и соляной кислотой

9. A 20 № 2603. Для увеличения скорости реакции необходимо

1) увеличить концентрацию кислорода 2) понизить температуру

3) увеличить концентрацию углекислого газа 4) понизить давление

10. A 20 № 2646. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между водородом и

1) серой 2) иодом 3) фтором 4) бромом

11. A 20 № 2775. Скорость реакции мрамора с соляной кислотой уменьшается при

1) измельчении мрамора 2) нагревании реакционной смеси

3) разбавлении раствора кислоты 4) увеличении концентрации кислоты

12. A 20 № 3076. На скорость протекающей в растворе химической реакции не влияет

1) концентрация 2) температура 3) концентрация 4) давление

13. A 20 № 3248. Скорость реакции окисления оксида серы(IV) уменьшается при

1) увеличении давления 2) использовании катализатора

3) увеличении концентрации кислорода 4) понижении температуры

14. A 20 № 3291. Скорость реакции азота с водородом уменьшится при

1) понижении температуры 2) увеличении концентрации азота

3) использовании катализатора 4) повышении давления в системе

Готовимся к ЕГЭ. | Образовательная социальная сеть

                                Вариант №1

  1. Атомы кислорода и серы имеют одинаковое число

 

1) протонов

2) электронных слоев

3) внешних электронов

4) нейтронов

  1.  В порядке ослабления основных свойств оксиды расположены в ряду:

 

1)

2)

3)

4)

  1. Какая химическая связь образуется между атомами элементов с порядковыми номерами 9 и 19?

 

1) ионная

2) металлическая

3) ковалентная полярная

4) ковалентная неполярная

  1. Степень окисления +4 в соединениях могут проявлять неметаллы

 

1) хлор и бор

2) углерод и кремний

3) фтор и кислород

4) кремний и бериллий

  1. Хлорид бария имеет кристаллическую решётку

 

1) атомную

2) металлическую

3) ионную

4) молекулярную

  1. Среди перечисленных веществ:

 

A)

Б)

B)

Г)

Д)

Е)

 

к средним солям относят:

 

1) ВГЕ

2) ВДЕ

3) АБВ

4) БВД

  1. При взаимодействии натрия с водой образуются

 

1)

2)

3)

4)

 8.    Как с раствором , так и с раствором реагирует

 

1)

2)

3)

4)

  1. Гидроксид рубидия может реагировать с

 

1)

2)

3)

4)

 

  1. образуется из раствора  под действием

 

1)

2)

3)

4)

  1. В схеме превращений

веществами «X» и «Y» являются:

 

1)

2)

3)

4)

  1. К реакциям замещения относится взаимодействие

 

1) хлороводорода с пропаном

2) воды с ацетиленом

3) хлора с этеном

4) хлора с этаном

  1. С наибольшей скоростью соляная кислота взаимодействует с

 

1) металлическим цинком

2) раствором гидроксида натрия

3) металлическим железом

4) твёрдым карбонатом железа (II)

  1. В какой системе увеличение концентрации водорода смещает химическое равновесие влево?

 

1)

2)

3)

4)

  1. С выпадением осадка протекает реакция ионного обмена между растворами

 

1) азотной кислоты и гидроксида бария

2) хлорида железа (III) и гидроксида натрия

3) нитрата цинка и бромида калия

4) хлорида аммония и сульфата алюминия

16. Смешали 120 г раствора серной кислоты с массовой долей 20% и 40 г 50% раствора того же вещества. Массовая доля кислоты в полученном растворе равна (с точностью до десятых)

 

1) 10,6%

2) 13,3%

3) 27,5%

4) 48,6%

17.Для получения 22,4 г железа, согласно уравнению

,

потребуется затратить теплоты

 

1) 4,48 кДж

2) 5,4 кДж

3) 12 кДж

4) 13,5 кДж

18. 32,15 г алюминия растворили в избытке водного раствора едкого натра. Рассчитайте объём (н.у.) выделившегося в результате этой реакции газа. (Ответ запишите с точностью до целых.)

 

1) 40

2) 63

3) 39

4) 32

19. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления углерода в нем.

 

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

A)

Б)

B)

Г)

 

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ

1) -4

2) -2

3) 0

4) +2

5) +4

6) -1

20. Установите соответствие между формулой соли и уравнением процесса, протекающего на катоде при электролизе её водного раствора.

 

ФОРМУЛА СОЛИ

A)

Б)

B)

Г)

 

УРАВНЕНИЕ КАТОДНОГО ПРОЦЕССА

1)

2)

3)

4)

5)

6)

21. Установите соответствие между формулой соли и её отношением к гидролизу.

 

ФОРМУЛА СОЛИ

 

ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ

А)

Б)

В)

Г)

 

1) гидролиз по катиону

2) гидролиз по аниону

3) гидролизу не подвергается

4) гидролиз и по катиону, и по аниону

 

22. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакции.

 

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

А)

Б)

В)

Г)

ПРОДУКТЫ

1)

2)

3)

4)

5)

6)

 

                                           Вариант №2

  1. Восьмиэлектронную внешнюю оболочку имеет каждая из двух частиц:

 

1)

2)

3)

4)

  1. В ряду химических элементов

 

1) уменьшается число энергетических уровней в атомах

2) возрастает число внешних электронов атомов

3) уменьшается число протонов в ядрах атомов

4) увеличиваются радиусы атомов

  1. Химическая связь в молекулах метана и хлорида кальция соответственно

 

1) ковалентная полярная и металлическая

2) ионная и ковалентная полярная

3) ковалентная неполярная и ионная

4) ковалентная полярная и ионная

  1. Степень окисления +5 фосфор имеет в каждом из двух соединений:

 

1)

2)

3)

4)

  1. Молекулярное строение имеет

 

1) оксид кремния(IV)

2) нитрат бария

3) хлорид натрия

4) оксид углерода(II)

  1.  Среди перечисленных веществ:

 

A)

Б)

B)

Г)

Д)

Е)

 

к классу кислот относят:

 

1) ВГД

2) БГЕ

3) АВГ

4) БВГ

  1. Цинк взаимодействует с раствором

 

1)

2)

3)

4)

  1. Оксид кальция реагирует с каждым из двух веществ:

 

1)  и 

2)   и 

3)   и 

4)  и 

  1. Гидроксид цинка реагирует с каждым из двух веществ:

 

1)

2)

3)

4)

  1. Раствор хлорида железа(II) реагирует с

 

1) нитратом цинка

2) фосфатом серебра

3) сульфидом натрия

4) сульфатом калия

  1. В схеме превращений

 

 

веществами и являются соответственно

 

1) и

2) и

3) и

4) и

  1. Взаимодействие железа с хлороводородной кислотой относится к реакциям

 

1) разложения

2) соединения

3) обмена

4) замещения

  1. Скорость реакции азота с водородом понизится при

 

1) уменьшении температуры

2) увеличении концентрации азота

3) использовании катализатора

4) увеличении давления

  1. Химическое равновесие в системе

 

 

 

смещается в сторону продуктов реакции при

 

1) понижении давления

2) увеличении концентрации оксида серы(IV)

3) введении катализатора

4) увеличении концентрации водяного пара

  1. Сокращённому ионному уравнению

соответствует взаимодействие

 

1)

2)

3)

4)

  1. Смешали 60 г раствора с массовой долей нитрата кальция 15% и 80 г раствора этой же соли с массовой долей 25%. Массовая доля соли в полученном растворе равна __________%. (Запишите число с точностью до десятых.)

 

1) 20,7

2) 41,4

3) 50,0

4) 100,0

  1. Согласно термохимическому уравнению реакции

 

 

для получения 15 кДж теплоты потребуется оксид кальция массой

 

1) 3 г

2) 6 г

3) 12 г

4) 56 г

  1. Через раствор, содержащий 29,4 г серной кислоты, пропустили аммиак до образования средней соли. Объём (н. у.) прореагировавшего газа составил (с точностью до сотых)

 

1) 13,44 л

2) 13,66 л

3) 12,44 л

4) 11,66 л

  1. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе её водного раствора.

 

ФОРМУЛА СОЛИ

А)

Б)

В)

Г)

 

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ

1) водород

2) кислород

3) металл

4) галоген

5) сера

6) азот

  1. Установите соответствие между названием соли и её отношением к гидролизу.

 

НАЗВАНИЕ СОЛИ

А) хлорид аммония

Б) сульфат калия

В) карбонат натрия

Г) сульфид алюминия

 

ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ

1) гидролизуется по катиону

2) гидролизуется по аниону

3) гидролизу не подвергается

4) гидролизуется по катиону и аниону

 

                                Вариант №3

  1. На 2s-энергетическом подуровне расположены все валентные электроны атома

 

1) магния

2) бериллия

3) кремния

4) натрия

  1. В каком ряду химические элементы расположены в порядке уменьшения их атомного радиуса?

 

1)

2)

3)

4)

  1. Ковалентную полярную связь имеет каждое из двух веществ:

 

1)   и 

2) и 

3)   и   

4)   и  

  1. Наименьшую степень окисления хром проявляет в соединении, формула которого

 

1)

2)

3)

4)

  1. Ионную кристаллическую решётку имеет

 

1) оксид углерода(II)

2) вода

3) бромид магния

4) аргон

  1. Среди перечисленных веществ:

 

A)

Б)

B)

Г)

Д)

Е)

 

к основаниям относятся:

 

1) ВГД

2) АБГ

3) АВГ

4) БГЕ

  1. Хлорид железа(III) образуется при взаимодействии железа с

 

1)

2)

3)

4)

  1. Как оксид серы(VI), так и оксид серы(IV) взаимодействуют с

 

1) гидроксидом калия

2) соляной кислотой

3) оксидом кремния(IV)

4) кислородом

  1. Разбавленная серная кислота реагирует с каждым из двух веществ:

 

1)

2)

3)

4)

  1. Карбонат аммония реагирует с каждым из двух веществ:

 

1)

2)

3)

4)

 

веществами и являются соответственно

 

1)

2)

3)

4)

  1. Окислительно-восстановительной не является реакция

 

1) цинка с соляной кислотой

2) натрия с этанолом

3) оксида бария с соляной кислотой

4) фосфора с кислородом

  1. Для увеличения скорости химической реакции

 

 

 

 

 

необходимо

 

1) увеличить давление

2) уменьшить температуру

3) увеличить концентрацию

4) уменьшить количество магния

  1. На смещение химического равновесия обратимой реакции не влияет

 

1) изменение концентраций веществ

2) уменьшение температуры

3) увеличение температуры

4) добавление катализатора

  1. Газ выделяется при взаимодействии растворов

 

1)

2)

3)

4)

  1. К 110 г раствора с массовой долей хлорида магния 10% добавили 21 мл воды и 21 г этой же соли. Массовая доля соли в полученном растворе равна __________%. (Запишите число с точностью до целых.)

 

1) 14

2) 10

3) 21

4) 32

  1. Объём (н. у.) оксида углерода(IV), образовавшегося при сжигании 50 л (н. у.) пропана в избытке кислорода, равен

 

1) 55 л

2) 150 л

3) 200 л

4) 100 л

  1. При сливании раствора нитрата серебра с избытком раствора хлорида натрия образовался осадок массой 28,6 г. Масса нитрата серебра в исходном растворе равна ___________ г. (Запишите число с точностью до целых.)

 

1) 43

2) 12

3) 23

4) 34

  1. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, который образуется на инертном аноде в результате электролиза её водного раствора.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА АНОДЕ

A)

1)

Б)                                  

2)

B)          

3)

Г)

4)

5)

6)

  1. Установите соответствие между названием соли и её отношением к гидролизу.

НАЗВАНИЕ СОЛИ

ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ

A) сульфит калия

1) гидролиз по катиону

Б) хлорид лития           

2) гидролиз по аниону

B) нитрат железа(II)

3) гидролиз по катиону и аниону

Г) сульфат меди(II)                       

4) гидролизу не подвергается

                                Вариант №4

  1. Валентные электроны атома магния находятся на энергетическом подуровне

 

1) 2р 

2) 3d 

3) 2s 

4) 3s

  1. Неметаллические свойства наиболее выражены у

 

1) кремния

2) кислорода

3) бора

4) серы

  1. Ковалентную полярную связь имеет соединение хлора с

 

1) водородом

2) калием

3) магнием

4) натрием

  1. Степень окисления серы в соединении равна

 

1) −2

2) 0

3) +4

4) +6

  1. Сульфат натрия имеет кристаллическую решётку

 

1) металлическую

2) ионную

3) молекулярную

4) атомную

  1. Среди перечисленных веществ:

 

A)

Б)

 

B)

Г)

 

Д)

Е)

 

к основаниям относятся:

 

1) ABE

2) АБГ

3) ГДЕ

4) АГЕ

7. С разбавленной серной кислотой не реагирует каждый из двух металлов:

 

1) медь и серебро

2) железо и олово

3) железо и хром

4) медь и цинк

8. Какой оксид реагирует с раствором , но не реагирует с раствором ?

 

1)

2)

3)

4)

  1. С гидроксидом алюминия взаимодействует каждое из двух веществ:

 

1)

2)

3)

4)

  1. Карбонат бария реагирует с раствором каждого из двух веществ:

 

1) и

2) и

3) и

4) и

  1. В схеме превращений

 

 

 

 

 

веществами и являются соответственно

 

1)

2)

3)

4)

  1. Взаимодействие оксида углерода (IV) с водой относится к реакциям

 

1) соединения, необратимым

2) обмена, обратимым

3) соединения, обратимым

4) обмена, необратимым

  1. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между

 

1) медью и кислородом

2) растворами карбоната натрия и хлорида кальция

3) цинком и серой

4) магнием и соляной кислотой

  1. Химическое равновесие в системе

сместится в сторону продуктов реакции при

 

1) повышении давления

2) повышении температуры

3) понижении давления

4) использовании катализатора

  1. В реакции между сульфатом железа(III) и гидроксидом натрия осадок образуется при взаимодействии ионов

 

1)

2)

3)

4)

  1. Масса нитрата калия, которую следует растворить в 150 г раствора с массовой долей 10% для получения раствора с массовой долей 12%, равна (с точностью до десятых)

 

1) 3,0 г

2) 3,2 г

3) 3,4 г

4) 3,6 г

  1. Объём (н. у.) газа, который образуется при взаимодействии 50 л (н. у.) оксида углерода(II) с избытком кислорода, равен

 

1) 40 л

2) 50 л

3) 80 л

4) 25 л

  1. При растворении сульфида железа(II) в избытке разбавленной серной кислоты выделилось 11,2 л (н. у.) газа. Масса сульфида железа(II) равна __________ г. (Запишите число с точностью до целых.)

 

1) 12

2) 32

3) 21

4) 44

  1. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на аноде при электролизе её водного раствора.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА АНОДЕ

A)

1)

Б)                                            

2)

B)          

3)

Г)

4)

5)

6)

  1. Установите соответствие между названием соли и средой её водного раствора.

НАЗВАНИЕ СОЛИ

СРЕДА РАСТВОРА

A) сульфит натрия

1) кислая

Б) нитрат бария           

2) нейтральная

B) сульфат цинка

3) щелочная

Г) хлорид аммония   

                                Вариант №5

  1. Число неспаренных электронов в атоме серы в основном состоянии равно

 

1) 6

2) 1

3) 4

4) 2

2. В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания электроотрицательности?

 

1)

2)

3)

4)

  1. Химическая связь в метане и хлориде кальция соответственно

 

1) ковалентная полярная и металлическая

2) ионная и ковалентная полярная

3) ковалентная неполярная и ионная

4) ковалентная полярная и ионная

  1. Степень окисления хлора равна +7 в соединении

 

1)

2)

3)

4)

  1. Для веществ с молекулярной кристаллической решёткой характерным свойством является

 

1) тугоплавкость

2) низкая температура кипения

3) высокая температура плавления

4) электропроводность

6. Среди перечисленных веществ:

А)

Б)

В)

Г)

Д)

Е)

кислыми солями являются

 

1) АДЕ

2) АВЕ

3) БДE

4) BДЕ

  1. Медь взаимодействует с разбавленным раствором каждого из двух веществ:

 

1) азотной кислоты и нитрата серебра

2) соляной кислоты и азотной кислоты

3) серной кислоты и соляной кислоты

4) соляной кислоты и нитрата серебра

  1. Какой оксид реагирует с раствором , но не реагирует с раствором ?

 

1)

2)

3)

4)

  1. Как хлороводородная кислота, так и гидроксид натрия реагируют с

 

1) фосфором

2) серой

3) алюминием

4) медью

  1. Сульфид железа(II) реагирует с раствором каждого из двух веществ:

 

1)

2)

3)

4)

  1. В схеме превращений

 

 

веществами и являются соответственно

 

1)

2)

3)

4)

  1. Взаимодействие оксида натрия с водой относится к реакциям

 

1) соединения, необратимым

2) обмена, обратимым

3) соединения, обратимым

4) обмена, необратимым

  1. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между водородом и

 

1) серой

2) иодом

3) фтором

4) бромом

14. Химическое равновесие в системе сместится в сторону продуктов реакции при

 

1) повышении давления

2) повышении температуры

3) понижении давления

4) использовании катализатора

15.Необратимая реакция протекает между растворами

 

1) сульфата цинка и хлорида натрия

2) хлорида кальция и нитрата магния

3) нитрата алюминия и хлорида калия

4) сульфида натрия и азотной кислоты

Масса воды, которую надо добавить к 20 г раствора уксусной кислоты с массовой долей 70% для получения раствора уксусной кислоты с массовой долей 5% равна

 

1) 240 г

2) 250 г

3) 260 г

4) 280 г

  1. Какой объём (н. у.) оксида углерода(II) можно окислить 27 л (н. у.) кислорода?

 

1) 13,5 л

2) 54 л

3) 50 л

4) 27 л

  1. Масса кислорода, необходимого для полного сжигания 67,2 л (н.у.) сероводорода до SO2, равна

 

1) 140 г

2) 144 г

3) 148 г

4) 152 г

18. Установите соответствие между формулой соли и уравнением процесса, протекающего на катоде при электролизе её водного раствора.

 

ФОРМУЛА СОЛИ

A)

Б)

B)

Г)

 

УРАВНЕНИЕ КАТОДНОГО ПРОЦЕССА

1)

2)

3)

4)

5)

6)

  1. Установите соответствие между названием соли и её отношением к гидролизу.

 

НАЗВАНИЕ СОЛИ

А) хлорид аммония

Б) сульфат калия

В) карбонат натрия

Г) сульфид алюминия

 

ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ

1) гидролизуется по катиону

2) гидролизуется по аниону

3) гидролизу не подвергается

4) гидролизуется по катиону и аниону

тесты по химии для 10 класса | Тест по химии (10 класс) по теме:

1. Строение вещества

1. Одинаковое число протонов и нейтронов содержится в атоме

1) железа-56  2)  иода-127 3) кобальта-59  4) углерода-12

2.  Число  электронов  в  атоме  аргона равно  числу электронов в ионе  1) S2-        2) А13+        3) Na+        4) F

 3. Наибольший радиус имеет атом   1) брома   2) мышьяка        3) бария     4) олова

4.  Сульфид-иону соответствует электронная формула

Is2 2s22p63s23p6    2)Is2 2s22p63s23p4        3) Is2 2s22p6  4)  Is2 2s22p63s23p2

5.Электронная  конфигурация   Is2 2s22p63s23p6  соответствует иону 1) Sc2+        2) А13+        3) Сг 3+        4) Са2+

6.Какую  электронную  конфигурацию  имеет  атом наиболее активного металла?

ls22s22р1    2) ls22s22p63s1        3) ls22s2     4) ls22s22p63s23p1

7.Число энергетических уровней и число внешних электронов атома хлора равны соответственно

1) 4, 6        2) 2, 5        3) 3, 7        4) 4, 5

8.В порядке возрастания атомного радиуса химические элементы расположены в ряду

Be, В, С, N    2) Rb, К, Na, Li        3) О, S, Se, Те        4) Mg, Al, Si, P

9.Из   приведенных   химических   элементов   самый большой радиус атома имеет 1) Bi        2) N        3) As        4) Р

10.Электронную   формулу   ls22s22p63s23p64s2   имеет атом элемента 1) Ва        2) Mg        3) Са        4) Sr

11.В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания их атомного радиуса?

Na, Mg, Al, Si   2) Li, Be, В, С        3) P, S, CI, Ar        4) F, O, N, С

12.Число неспаренных электронов в атоме алюминия в основном состоянии равно    1) 1         2) 2          3) 3         4) О

13.В ряду Mg —> Са —> Sr —> Ва способность металлов отдавать электроны

ослабевает  2) возрастает 3) не изменяется  4) изменяется периодически

Легче всего присоединяет электроны атом  1) серы        2) хлора     3) селена     4) брома

15. В ряду Li —> Na —> К —> Rb способность металлов отдавать электроны

Возрастает  2)  ослабевает        3) не изменяется        4) изменяется периодически

16.Наибольший радиус имеет атом  1)олова         2) кремния 3) свинца      4) углерода

17. Распределению электронов по энергетическим уровням в атоме элемента соответствует ряд чисел: 2, 8, 18, 6. В Периодической системе этот элемент расположен в группе 1) VA        2) VIA        3) VB        4) VIB

18. В каком ряду простые вещества расположены в порядке усиления металлических свойств?

Mg, Са, Ва       2)  Na, Mg, Al        3) К, Са, Fe      4) Sc, Са, Mg

19. Химическому элементу, расположенному в третьем  периоде и в IIIА группе, соответствует

водородное соединение Н2Э  2) кислотный оксид Э03  3) кислотный оксид Э02  4) амфотерный оксид Э203

20.  В ряду оксидов Si02 — P2O5 — S03 — С1207 кислотные свойства

возрастают 2) убывают  3) не изменяются    4) сначала уменьшаются, потом увеличиваются

21.  В   порядке   увеличения   электроотрицательности химические элементы расположены в ряду

С, N, О    2) Si, Al, Mg        3) Mg, Са, Ва                4) Р, S, Si

22. Неметаллические свойства элементов усиливаются в ряду:

CI—S—Р—Si    2)  N—Р—As—Se        3) В—С—N—О         4) С—Si—P—N

23. Наибольшей восстановительной активностью обладает   1) Li        2) Be        3) В        4) S

24. Только окислительными свойствами обладает   1) фтор 2)  хлор        3) бром        4) иод

2. Скорость химической реакции

1.  При комнатной температуре с наибольшей скостью протекает реакция между

NaOH(p.p) и НС1(р.р)   2) СuО(тв) и h3S04(p.p)        3) СаС03(тв) и НС1(р.р)  4) Zn(TB) и h3S04 (p.p)

2. С наибольшей скоростью при обычных условиях протекает реакция

2Ва + 02 = 2ВаО   2) Ва2+ + С032-  =   BaCO3        3) Ва + 2Н+ = Ва2+ + Н2   4) Ва + S = BaS

3.  С наибольшей скоростью протекает реакция

Нейтрализации  2) горения серы в воздухе

3) растворения магния в кислоте  4) восстановления оксида меди водородом

4. При обычных условиях с наименьшей скоростью происходит взаимодействие между

Fe и 02   2) Mg и НС1 (10% р-р)        3) Сu и 02        4) Zn и НС1 (10% р-р)

5.  С наименьшей скоростью протекает реакция между

Fe и 02   2) CaCO3 и НС1(р.р)        3) Na и 02          4) Na2S04(p.p) и ВаС12(р.р)

6. Скорость химической реакции между медью и азотной кислотой зависит от

массы меди   2) объема кислоты        3) концентрации кислоты   4) объема колбы

7. На скорость химической реакции между раствором серной кислоты и железом не оказывает влияния

концентрация кислоты  2) измельчение железа        3) температура реакций        4) увеличение давлении

8.  С наибольшей скоростью при одинаковых условиях идет реакция соляной кислоты с

медью  2)  железом        3) магнием        4) цинком

9. Для уменьшения скорости химической реакции необходимо

увеличить концентрацию реагирующих веществ  2) ввести в систему катализатор

 3)   повысить температуру    4)   понизить температуру

10. Для увеличения скорости реакции 2СО + 02 = 2С02 + Q необходимо

увеличить концентрацию СО  2) уменьшить концентрацию 02  

 3) понизить давление 4) понизить температуру

11.  Для увеличения скорости химической реакции  FeO(TB) + CO(r) -> Fe(TB) + С02 (г) + 17 кДж   необходимо

1) увеличить концентрацию С02 2) уменьшить концентрацию С02 

3) уменьшить температуру          4) увеличить степень измельчения FeO

12.  Для увеличения скорости химической реакции Zn(TB) + 2НС1(Г) = ZnCl2(TB) + Н2(г) + 231 кДж необходимо

1) увеличить концентрацию водорода       2′) увеличить количество цинка

3) уменьшить температуру                            4) увеличить концентрацию хлороводорода

13.  С наибольшей скоростью с водой реагирует   l) свинец        2) магний        3) калий        4) железо

14. С наибольшей скоростью с кислородом при комнатной температуре реагирует

I) железо 2) алюминий        3) цинк          4) натрий

14.  С наибольшей скоростью с водородом реагирует   I) хлор        2) фтор        3) сера        4) углерод

15. Скорость химической реакции   СuО + 2Н+ = Сu2+ + 2Н20 не зависит от

степени измельчения оксида меди(П)  2) температуры

 3) концентрации ионов меди   4) концентрации ионов водорода

3. Смещение химического равновесия

1. Изменение давления не смещает равновесие в системе

Н2(г) + Se(г)   ↔ h3Se(г)  2)  Н2(г) +Вг2(ж) ↔2НВг(г) 3) Н2(г) + С12(г) ↔ 2НС1(Г)  4) 2N0(г) + 02(г) ↔  2N02(г)        

2.  В какой системе одновременное увеличение давления   и   понижение   температуры   смещает   химическое

равновесие в сторону продуктов реакции?

2S02(г) + 02(г)   ↔ 2 2S03(\г) + Q  2) N2(г) + 02(г) ↔   2NO(г ) – Q  

3) С02(г) + 2С(ТВ) ↔ 2СО(г) – Q  4) 2Nh4(г)  ↔ N2(г) + ЗН2(Г) -Q

3. Равновесие в системе  N2 + 02  ↔ 2NO — Q будет смещаться в сторону продукта реакции при

увеличении концентрации кислорода

увеличении давления 3) уменьшении давления  4) понижении температуры

3.4/            4. Химическое равновесие в системе 2NO(r) + 02 (г) ↔ 2N02 (г) + Q  смещается в сторону образования продукта реакции при

повышении давления 2) повышении температуры  3) понижении давления 4) применении катализатора

5. На смещение химического равновесия в системе N2 + ЗН2  ↔ 2Nh4 + Q по оказывает влияния

понижение температуры 2) повышение давления

 3) удаление аммиака из зоны реакции  4) применение катализатора

  6.  В системе Fe203 (тв) + ЗСО (г)   ↔ 2Fe {тв) + ЗС02 (г ) + Q на  смещение химического равновесия вправо не влияет

увеличение концентрации СО  2) уменьшение температуры 

 3) увеличение давления                    4) уменьшение концентрации С02

7. Химическое равновесие в системе С02(г) + С(тв)   ↔ 2CO(r)-Q сместится вправо при

повышении давления 2) понижении температуры  

3)повышении концентрации СО 4) повышении температуры

8. Равновесие в системе   302(г)  ↔ 203(г) — Q сместится вправо при уменьшении

температуры   2) давления        3) концентрации 02             4) концентрации 03

4. Электролитическая диссоциация. Ионномолекулярные уравнения.

1.  Гидроксид калия реагирует, образуя осадок, с  1) NaCl        2) Nh5C1        3) CuCl2        4) ВаС12

2.  При взаимодействии водных растворов хлорида кальция и карбоната натрия в осадок выпадает

оксид кальция   2) гидроксид кальция        3) карбонат кальция         4) гидрокарбонат кальция

3. Нерастворимая соль образуется при взаимодействии

КОН(р.р) и Н3Р04(р.р)     2) HN03(p.p) и СuО        3) НС1(р.р) и Mg(N03)2 (p.p)  4) Са(ОН)2 (р.р) и С02

4.  Газ выделяется при взаимодействии растворов

сульфата калия и азотной кислоты     2) хлороводородной кислоты и гидроксида хрома

3) серной кислоты и сульфита калия        4) карбоната натрия и, гидроксида бария

5. Осадок образуется при взаимодействии раствора   NaOH с  1) С02        2) ВаС12        3) FeS04        4) Н3Р04

6. Нерастворимое основание образуется при сливании растворов

карбоната натрия и хлороводородной кислоты   2) бромида меди и гидроксида калия

3)  гидроксида натрия и нитрата бария      4) хлорида стронция и серной кислоты

7.  Осадок образуется при взаимодействии соляной  кислоты с раствором
I) AgN03.        2) KN03        3) Cu(N03)2      4) Al(N03)3

8. С выделением газа протекает реакция между азотной кислотой и 1) Ва(ОН)2        2) Na2S04 3) СаС03        4) MgO

9. С выпадением осадка протекает реакция между раствором гидроксида натрия и

1) СгС13        2) Zn(OH)2        3) h3S04        4) Р20,

10.  Сокращенное ионное уравнение  Fe2+ + 20Н  =Fe(OH)2 соответствует взаимодействию веществ

Fe(N03)3 и КОН   2) FeS04 и LiOH        3) Na2S и Fe(N03)2  4) Ва(ОН)2 и FeCl3

11. Сокращенное ионное уравнение реакции  Сu2+ + 20Н- = Cu(OH)2 ↓ соответствует взаимодействию между

Cu(N03)2 (р-р)   и Fe(OH)3 2) CuO и NaOH (p-p) 3) CuCl2(p.p) и Са(ОН)2 (р.р)  4) CuO и Н20

12. Сокращенное ионное уравнение  Cu2+ + S2-  → CuS соответствует взаимодействию

сульфата меди и сульфида аммония 2) гидроксида меди и сероводорода

 3) карбоната меди и сульфида аммония 4) нитрата меди и сероводорода

   13.  Сокращенное ионное уравнение   Са2+ + С03 2-   →  СаС03 соответствует взаимодействию

хлорида кальция и карбоната натрия  2) сульфида кальция и углекислого газа

3) гидроксида кальция и углекислого газа  4) фосфата кальция и карбоната калия

14.  Сокращенное ионное уравнение  2Н+ + С03 2-   = C02 ↑ + h30 соответствует взаимодействию

азотной кислоты с карбонатом кальция   2) сероводородной кислоты с карбонатом калия

3) соляной кислоты с карбонатом калия       4) гидроксида кальция с оксидом углерода(1У)

15.  Какая из приведенных реакций не относится к реакциям ионного обмена?

Ba(N03)2 + Na2S04 = BaS04 + 2NaN03    2) КОН + HC1 = KC1 + h30

3) 2KMn04 = K2Mn04 + Mn02 + 02                4) Li2S03 + 2HN03 = 2LiN03 + h30 + S02

16. Какая реакция соответствует краткому ионному уравнению Н+ + ОН- = Н20?

ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl      2) h3S04 + Cu(OH)2 = CuS04 + 2h30

3) NaOH + HN03 = NaN03 + h30                4) h3S04 + Ba(OH)2 = BaS04 + 2h30

17.  Химической реакции между гидроксидом цинка и  серной кислотой Zn(OH)2 + h3S04 = ZnS04 + 2h30
соответствует сокращенное ионное уравнение

Н+ + ОН — = Н20  2) Zn2+ +   S042- = ZnS04   3) h3S04 + Zn2+ = ZnS04 + h30  4) Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2h30

5. Гидролиз солей.

1. Кислую среду имеет водный раствор   1) Na3P04    2) КС1        3) Na2C03             4) ZnS04

2.  Лакмус краснеет в растворе соли  1) ZnS04    2) NaCI        3) NaN03        4) Na2C03

   3. Лакмус приобретает синий цвет в водном растворе  1) КС1        2) К2С03        3) A12(S04)3        4) HC1

 4. В водном растворе какой соли среда кислая?

карбоната натрия   2) хлорида меди        3) сульфида калия         4) нитрита калия

5. В водном растворе какой соли среда щелочная?

хлорида аммония   2) карбоната калия        3) сульфата бария        4) нитрата магния

6.  Кислую реакцию среды имеет раствор каждой из двух солей

Na2C03 и CuBr2   2) КС1 и Na2S        3) FeCl2 и Nh5C1         4) NaN03 и A12(S04)3

7.  Кислую среду имеет водный раствор

карбоната калия   2) нитрата натрия        3) иодида калия        4) нитрата алюминия

8. Щелочную реакцию среды имеет раствор каждой  из двух солей

KC1 и Na2S   2)  K2Si03 и Na2C03        3) FeCl2 и Nh5C1        4) CuS04 и Na2S04

9.  Щелочную среду имеет водный раствор

ацетата натрия   2)  нитрата алюминия        3) нитрата бария    4) сульфата железа(Ш)

10. Щелочную среду имеет водный раствор

сульфата калия     2) хлорида аммония        3) нитрита натрия        4) хлорида меди

11. Нейтральную среду имеет водный раствор соли, образованной

сильным основанием и слабой кислотой    2) сильным основанием и сильной кислотой

3) слабым основанием и слабой кислотой       4) слабым основанием и сильной кислотой

12.  Гидролизу не подвергается соль 1) А1С13        2) NaCl             3) Na2C03        4) CuCl2

13. Какая из названных солей не подвергается  гидролизу?

нитрат алюминия   2) карбонат калия        3) хлорид натрия  4) силикат калия

14. Какая из солей не подвергается гидролизу?  1) КС1        2) К2С03        3) FeCl2        4) ZnSО4

15. Среда водного раствора хлорида алюминия

щелочная  2) кислая        3) нейтральная         4) слабощелочная

16.  Среда водного раствора хлорида аммония

слабощелочная    2) кислая        3) нейтральная           4) сильнощелочная

6. Окислительно – восстановительные реакции.

1. Окислительно-восстановительной не является реакция

2Na + С12 = 2NaCl         2) 2NaCl + h3S04  =   Na2S04 + 2НС1 ↑

3) Zn + 2HC1 =  ZnCl2 + h3↑   4) h3C = О + 2Ag20 = 4Ag + C02 ↑ + h30

2. Окислительно-восстановительной является реакция, уравнение которой

СаС03 + Si02 = CaSiO3 + C02    2) BaSO3 = BaO + S02

3) CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu         4) CuS04 + 2КОН = Cu(OH)2 + K2S04

3. Схеме превращения S-2  → S+4 соответствует уравнение реакции

2h3S + 02 (недостаток) = 2S + 2h30     2)   2h3S + 302 (избыток) = 2S02 + 2h30

3) h3S03 +h302 = h3S04 + h30    4) 4h302 + PbS = PbS04 + 4h30

4. Только окислительные свойства проявляет

сульфид натрия  2)  сера                3) серная кислота   4) сульфит калия

5. Оксид серы(1У) проявляет окислительные свойства при взаимодействии с

оксидом натрия    2) гидроксидом бария        3) водой 4) сероводородом

6. Оксид   железа(Ш)   проявляет   окислительные свойства при взаимодействии с

гидроксидом натрия    2) оксидом углерода(П)        3) серной кислотой    4) хлороводородом

7.  Коэффициент перед формулой окислителя в уравнении реакции, схема которой

                           кат

Nh4 + 02   →   N0 + Н20, равен     1) 1            2) 2               3) 3            4) 5

        8.  Коэффициент перед формулой окислителя в уравнении реакции, схема которой

      Nh4 + 02 -> N2 + h30, равен  2) 2        3) 3        4) 4

7. Термохимические уравнения

1. В соответствии с термохимическим уравнением

С6Н1206 (к) + 602 (г) = 6С02 (Г) + 6Н20 (ж) + 2800 кДж  при образовании 12 моль углекислого газа

выделяется 2800 кДж теплоты  2) поглощается 2800 кДж теплоты

3) выделяется 5600 кДж теплоты  4) поглощается 5600 кДж теплоты

2. В соответствии с термохимическим уравнением  С6Н1206 (К) + 602 (г) = 6С02 (г) + 6Н20 (ж) + 2800 кДж
при образовании 3 моль жидкой воды

выделяется 2800 кДж теплоты  2) поглощается 2800 кДж теплоты

3) выделяется 1400 кДж теплоты    4) поглощается 1400 кДж теплоты

3. В соответствии с термохимическим уравнением

2Na(K) + С12(г) = 2NaCl(K) + 411,3 кДж при окислении 4 моль натрия в избытке хлора

выделяется 411,3 кДж теплоты   2) поглощается 411,3 кДж теплоты

3) выделяется 822;6 кДж теплоты    4) поглощается 822,6 кДж теплоты

4. Согласно термохимическому уравнению 2NO + 02 ↔ 2N02 + 113,7 кДж При образовании 4 моль N02

выделяется 113,7 кДж теплоты  2) поглощается 227,4 кДж теплоты

3) выделяется 224,А кДж теплоты   4) поглощается 113,7 кДж теплоты

5. По термохимическому уравнению  2Nh4 (Г) = 3Н2(Г)  + N2 (Г)  — 92 кДж  вычислите массу разложившегося аммиака, если известно, что при его разложении поглотилось 276 кДж теплоты.

6. По термохимическому уравнению реакции горения угля С(ТВ.) + О2 (Г) = СО2 (Г) + 402, 24 кДж

вычислите количество теплоты, выделяющейся при сжигании 36 г углерода.

8. Классы неорганических соединений

1. Установите соответствие между названием вещества и его принадлежностью к соответствующему классу (группе) неорганических соединений.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА

КЛАСС (ГРУППА)     НЕОРГАНИЧЕСКИХ   СОЕДИНЕНИЙ

оксид азота(II)

 Б) оксид кальция

оксид серы(IV)

Г) оксид углерода(II )

1) кислотный оксид

2) основный оксид

3) несолеобразующий оксид

4) амфотерный оксид

2. Установите соответствие между формулой соли и   ее принадлежностью к определенной группе.
ФОРМУЛА СОЛИ        ГРУППА СОЛЕЙ

ZnS04                                                                                 1) кислая

Б) Сu2(ОН)2С03                                              2) средняя

KA1(S04)2                                                                                       3) основная

Г) NaHS04                                                       4) двойная

                                                                    5) комплексная

3.  Установите соответствие между названием вещества и классом (группой) неорганических соединений, к которому оно относится.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА

КЛАСС (ГРУППА)     НЕОРГАНИЧЕСКИХ   СОЕДИНЕНИЙ

гидрокарбонат натрия

Б) гидроксид меди(П)

сульфат хрома(Ш)-калия

Г) сульфат хрома (III)

основание

средняя соль

кислота

основная соль

4. Установите соответствие между солью и классом (группой) солей, к которому она принадлежит

ФОРМУЛА СОЛИ

ГРУППА СОЛЕЙ

А) СН3СООNa

Б) КСl•MgCl•6h3O

В) Са(НСО3)2

Г) (СuOH)2CO3

1) основные

2) кислые

3) средние

4) двойные

5) комплексные

5. Установите соответствие между формулой вещества и его принадлежностью к определенному классу (группе) неорганических соединений.

ФОРМУЛА   ВЕЩЕСТВА

КЛАСС (ГРУППА)     НЕОРГАНИЧЕСКИХ   СОЕДИНЕНИЙ

А) h4As04

Б) ВеО  

В) Са(ОН)С1

Г) S03

1) кислота
2) основание

 3) основный оксид
4) амфотерный оксид

5)кислотный оксид

6)        соль

6. Установите соответствие между классом (группой) неорганических соединений и химическими формулами веществ, к которому они принадлежат

КЛАСС (ГРУППА)     НЕОРГАНИЧЕСКИХ   СОЕДИНЕНИЙ

ФОРМУЛА   ВЕЩЕСТВА

А) средняя соль

Б) кислая соль

В) кислота

Г) основание

1) А1(ОН)С12
 2) h3S

 3) МпО
4) Nh5C1

5) NaHC03

6) Mg(OH)2

7. Установите соответствие между веществом и его принадлежностью к соответствующему классу (группе) неорганических соединений.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                    КЛАСС (ГРУППА)   НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

CsOH                                                                                                1) амфотерный оксид                                      

Б) МпО                                                                                                                     2) основный оксид

Сг203                                                              3) соль

Г) K4[Fe(CN)6]                                                              4) щелочь

                                                                                                               5) амфотерный гидроксид                                

8. Установите соответствие между формулой вещества и классом (группой) неорганических соединений.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                                КЛАСС (ГРУППА)   НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

A) Ва(ОН)2                                                                   1) кислотный оксид

Б)  НСlO4                                                                   2) бескислородная кислота

B) Nh5h3P04                                                                   3) кислая соль

Г) Мп207                                                                   4) основный оксид

                                                                                                        5) кислородсодержащая кислота

                                                                                                         6)основание

9. Электролиз

1. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза его водного раствора на
инертных электродах.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

A12(S04)3

Б) CsOH

Hg(N03)2

 Г) AuBr3

ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА

гидроксид металла, кислота

металл, галоген

металл, кислород

водород, галоген

водород, кислород

 металл, кислота, кислород

2. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза его водного раствора на
инертных электродах.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

А)A1Cl3

Б) RbOH

В)Hg(N03)2

 Г) AuCl3

ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА

металл, галоген

гидроксид металла, хлор, водород

металл, кислород

водород, галоген

водород, кислород

 металл, кислота, кислород

3. Установите соответствие между металлом и способом его электролитического получения.

НАЗВАНИЕ МЕТАЛЛА                    ЭЛЕКТРОЛИЗ

А) натрий        1) водного раствора солей           4) расплавленного оксида

Б) алюминий        2) водного раствора гидроксида  5) раствора оксида в расплавленном криолите

В) серебро        3) расплава поваренной соли       6) расплавленного нитрата

     Г) медь

4. Установите соответствие между металлом и способом его электролитического получения.

НАЗВАНИЕ МЕТАЛЛА        ЭЛЕКТРОЛИЗ

А) калий        1) расплавленного нитрата

Б) магний        2) водного раствора гидроксида

В) медь        3) расплава хлорида

Г) свинец        4) расплавленного оксида

                                                     5)        раствора оксида     в расплавленном криолите

                                                     6)        водного раствора солей

5.  Установите соответствие между металлом и способом его электролитического получения.

НАЗВАНИЕ МЕТАЛЛА                ЭЛЕКТРОЛИЗ

А) хром                                         1)водного раствора солей

Б) алюминий                                2)водного раствора гидроксид

В) литий                                       3) расплава соли

Г) барий                                        4) расплавленного оксида

5) раствора оксида в расплавленном криолите

                                                           6)        расплавленного нитрата

С1. 1. Рассчитайте массовую долю соли в растворе, полученном при растворении 1,3 г цинка в  36,5 г 10%-ного раствора соляной кислоты.

2. Определите массовую долю карбоната натрия в растворе, полученном при кипячении 150 г 8,4%-ного раствора гидрокарбоната натрия.

Урок 5. Скорость химической реакции – HIMI4KA

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

Зависимость скорости химической реакции от различных факторов

Понятие «скорость» довольно часто встречается в литературе. Из физики известно, что чем большее расстояние преодолеет материальное тело (человек, поезд, космический корабль) за определённый отрезок времени, тем выше скорость этого тела.

А как измерить скорость химической реакции, которая никуда «не идёт» и никакое расстояние не преодолевает? Для того чтобы ответить на этот вопрос, следует выяснить, а что всегда меняется в любой химической реакции? Поскольку любая химическая реакция — это процесс изменения вещества, то исходное вещество в ней исчезает, превращаясь в продукты реакции. Таким образом, в ходе химической реакции всегда изменяется количество вещества, уменьшается число частиц исходных веществ, а значит, и его концентрация (С).

Задание ЕГЭ. Скорость химической реакции пропорциональна изменению:

  1. концентрации вещества в единицу времени;
  2. количеству вещества в единице объёма;
  3. массы вещества в единице объёма;
  4. объёму вещества в ходе реакции.

А теперь сравните свой ответ с правильным:

скорость химической реакции равна изменению концентрации реагирующего вещества в единицу времени

где С1 и С0 — концентрации реагирующих веществ, конечная и начальная, соответственно; t1 и t2 — время эксперимента, конечный и начальный отрезок времени, соответственно.

Вопрос. Как вы считаете, какая величина больше: С1 или С0? t1или t0?

Поскольку реагирующие вещества всегда расходуются в данной реакции, то

Таким образом, отношение этих величин всегда отрицательно, а скорость не может быть величиной отрицательной. Поэтому в формуле появляется знак «минус», который одновременно говорит о том, что скорость любой реакции с течением времени (при неизменных условиях) всегда уменьшается.

Итак, скорость химической реакции равна:

Возникает вопрос, в каких единицах следует измерять концентрацию реагирующих веществ (С) и почему? Для того чтобы ответить на него, нужно понять, какое условие является главным для протекания любой химической реакции.

Для того чтобы частицы прореагировали, необходимо, чтобы они, как минимум, столкнулись. Поэтому чем выше число частиц* (число молей) в единице объёма, тем чаще они сталкиваются, тем выше вероятность химической реакции.

* О том, что такое «моль», читай в уроке 29.1.

Поэтому при измерении скоростей химических процессов используют молярную концентрацию веществ в реагирующих смесях.

Молярная концентрация вещества показывает, сколько молей его содержится в 1 литре раствора

Итак, чем больше молярная концентрация реагирующих веществ, тем больше частиц в единице объёма, тем чаще они сталкиваются, тем выше (при прочих равных условиях) скорость химической реакции. Поэтому основным законом химической кинетики (это наука о скорости химических реакций) является закон действующих масс.

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

Для реакции типа А + В →… математически этот закон можно выразить так:

Если реакция более сложная, например, 2A + B → или, что тоже самое А + А + В → …, то

Таким образом, в уравнении скорости появился показатель степени «два», который соответствует коэффициенту 2 в уравнении реакции. Для более сложных уравнений большие показатели степеней, как правило, не используют. Это связано с тем, что вероятность одновременного столкновения, скажем, трёх молекул А и двух молекул В крайне мала. Поэтому многие реакции протекают в несколько стадий, в ходе которых сталкивается не более трёх частиц, и каждая стадия процесса протекает с определённой скоростью. Эту скорость и кинетическое уравнение скорости для неё определяют экспериментально.

Вышеприведённые уравнения скорости химической реакции (3) или (4) справедливы только для гомогенных реакций, т. е. для таких реакций, когда реагирующие вещества не разделяет поверхность. Например, реакция происходит в водном растворе, и оба реагирующих вещества хорошо растворимы в воде или для любой смеси газов.

Другое дело, когда происходит гетерогенная реакция. В этом случае между реагирующими веществами имеется поверхность раздела, например, углекислый газ реагирует с водным раствором щёлочи. В этом случае любая молекула газа с равной вероятностью может вступить в реакцию, поскольку эти молекулы быстро и хаотично двигаются. А частицы жидкого раствора? Эти частицы двигаются чрезвычайно медленно, и те частицы щёлочи, которые находятся «на дне», практически не имеют шансов вступить в реакцию с углекислым газом, если раствор не перемешивать постоянно. Реагировать будут только те частицы, которые «лежат на поверхности». Значит, для гетерогенных реакций —

скорость реакции зависит от величины площади поверхности раздела, которая увеличивается при измельчении.

Поэтому очень часто реагирующие вещества измельчают (например, растворяют в воде), пищу тщательно пережёвывают, а в процессе приготовления — растирают, пропускают через мясорубку и т. д. Не измельчённый пищевой продукт практически не усваивается!

Таким образом, с максимальной скоростью (при прочих равных условиях) протекают гомогенные реакции в растворах и между газами, (если эти газы реагируют при н. у.), причём в растворах, где молекулы располагаются «рядом», а измельчение такое же, как в газах (и даже больше!), — скорость реакции выше.

Задание ЕГЭ. Какая из реакций протекает с наибольшей скоростью при комнатной температуре:

  1. углерода с кислородом;
  2. железа с соляной кислотой;
  3. железа с раствором уксусной кислоты
  4. растворов щёлочи и серной кислоты.

В данном случае нужно найти, какой процесс является гомогенным.

Следует отметить, что скорость химической реакции между газами или гетерогенной реакции, в которой участвует газ, зависит и от давления, поскольку при увеличении давления газы сжимаются, и концентрация частиц увеличивается (см. формулу 2). На скорость реакций, в которых газы не участвуют, изменение давления влияния не оказывает.

Задание ЕГЭ. На скорость химической реакции между раствором кислоты и железом не оказывает влияния

  1. концентрация кислоты;
  2. измельчение железа;
  3. температура реакции;
  4. увеличение давления.

И наконец, скорость реакции зависит и от реакционной способности веществ. Например, если с веществом реагирует кислород, то при прочих равных условиях, скорость реакции будет выше, чем при взаимодействии этого же вещества с азотом. Дело в том, что реакционная способность кислорода заметно выше, чем у азота. Причину этого явления мы рассмотрим в следующей части Самоучителя (урок 14).

Задание ЕГЭ. С большей скоростью идёт химическая реакция между соляной кислотой и

  1. медью;
  2. железом;
  3. магнием;
  4. цинком.

Следует отметить, что далеко не каждое столкновение молекул приводит к их химическому взаимодействию (химической реакции). В газовой смеси водорода и кислорода при обычных условиях происходит несколько миллиардов столкновений в секунду. Но первые признаки реакции (капельки воды) появятся в колбе только через несколько лет. В таких случаях говорят, что реакция практически не идёт. Но она возможна, иначе чем объяснить тот факт, что при нагревании этой смеси до 300 °C колба быстро запотевает, а при температуре 700 °C прогремит страшный взрыв! Недаром смесь водорода и кислорода называют «гремучим газом».

Вопрос. Как вы полагаете, почему скорость реакции так резко возрастает при нагревании?

Скорость реакции возрастает потому, что, во-первых, увеличивается число столкновений частиц, а во-вторых, увеличивается число активных столкновений. Именно активные соударения частиц приводят к их взаимодействию. Для того чтобы произошло такое соударение, частицы должны обладать определённым запасом энергии.

Энергия, которой должны обладать частицы, для того чтобы произошла химическая реакция, называется энергией активации.

Эта энергия расходуется на преодоление сил отталкивания между внешними электронами атомов и молекул и на разрушение «старых» химических связей.

Возникает вопрос: как повысить энергию реагирующих частиц? Ответ простой — повысить температуру, поскольку при повышении температуры возрастает скорость движения частиц, а, следовательно, их кинетическая энергия.

Правило Вант-Гоффа*:

при повышении температуры на каждые 10 градусов скорость реакции возрастает в 2–4 раза.

ВАНТ-ГОФФ Якоб Хендрик (30.08.1852–1.03.1911) — голландский химик. Один из основателей физической химии и стереохимии. Нобелевская премия по химии № 1 (1901).

Следует заметить, что это правило (не закон!) было установлено экспериментально для реакций, «удобных» для измерения, то есть для таких реакций, которые протекали не слишком быстро и не слишком медленно и при температурах, доступных экспериментатору (не слишком высоких и не слишком низких).

Вопрос. Как вы полагаете, как можно быстрее приготовить картофель: отварить его или обжарить в слое масла?

Если мы хотим сохранить пищевые продукты, — мы их охлаждаем или замораживаем.

Для того чтобы как следует уяснить себе смысл описываемых явлений, можно сравнить реагирующие молекулы с группой учеников, которым предстоит прыгать в высоту. Если им поставлен барьер высотой 1 м, то ученикам придётся как следует разбежаться (повысить свою «температуру»), чтобы преодолеть барьер. Тем не менее всегда найдутся ученики («неактивные молекулы»), которые взять этот барьер не смогут.

Что делать? Если придерживаться принципа: «Умный в гору не пойдёт, умный гору обойдёт», то следует просто опустить барьер, скажем, до 40 см. Тогда любой ученик сможет преодолеть барьер. На молекулярном уровне это означает: для того чтобы увеличить скорость реакции, нужно уменьшить энергию активации в данной системе.

В реальных химических процессах эту функцию выполняет катализатор.

Катализатор — это вещество, которое изменяет скорость химической реакции, оставаясь при этом неизменным к концу химической реакции.

Катализатор участвует в химической реакции, взаимодействуя с одним или несколькими исходными веществами. При этом образуются промежуточные соединения, и изменяется энергия активации. Если промежуточное соединение более активно (активный комплекс), то энергия активации понижается, а скорость реакции увеличивается.

Например, реакция между SO2 и О2 происходит очень медленно, при нормальных условиях практически не идёт. Но в присутствии NO скорость реакции резко возрастает. Сначала NO очень быстро реагирует с O2:

полученный диоксид азота быстро реагирует с оксидом серы (IV):

Задание 5.1. Покажите на этом примере, какое вещество является катализатором, а какое — активным комплексом.

И наоборот, если образуются более пассивные соединения, то энергия активации может возрасти настолько, что реакция при данных условиях практически происходить не будет. Такие катализаторы называются ингибиторами.

На практике применяются оба типа катализаторов. Так особые органические катализаторы — ферменты — участвуют абсолютно во всех биохимических процессах: переваривании пищи, сокращении мышц, дыхании. Без ферментов невозможно существование жизни!

Ингибиторы необходимы для того, чтобы защитить металлические изделия от коррозии, жиросодержащие пищевые продукты от окисления (прогоркания). Некоторые лекарства также содержат ингибиторы, которые угнетают жизненные функции микроорганизмов и тем самым уничтожают их.

Катализ может быть гомогенным и гетерогенным. Примером гомогенного катализа служит действие NO (это катализатор) на процесс окисления диоксида серы. Примером гетерогенного катализа может служить действие нагретой меди на спирт:

Эта реакция идёт в две стадии:

Задание 5.2. Определите, какое вещество в этом случае является катализатором? Почему этот вид катализа называется гетерогенным?

На практике чаще всего используется гетерогенный катализ, где катализаторами служат твёрдые вещества: металлы, их оксиды и др. На поверхности этих веществ имеются особые точки (узлы кристаллической решётки), где, собственно и происходит каталитическая реакция. Если эти точки закрыть посторонними веществом, то катализ прекращается. Это вещество, губительное для катализатора, называется каталитическим ядом. Другие вещества — промоторы — наоборот, усиливают каталитическую активность.

Катализатор может изменить направление химической реакции, то есть, меняя катализатор, можно получать разные продукты реакции. Так, из спирта C2H5OH в присутствии оксидов цинка и алюминия можно получить бутадиен, а в присутствии концентрированной серной кислоты — этилен.

Таким образом, в ходе химической реакции изменяется энергия системы. Если в ходе реакции энергия выделяется в виде теплоты Q, такой процесс называется экзотермическим:

Для эндотермических процессов теплота поглощается, т. е. тепловой эффект Q < 0.

Задание 5.3. Определить, какой из предложенных процессов экзотермический, а какой — эндотермический:

Уравнение химической реакции, в котором указан тепловой эффект, называется термохимическим уравнением реакции. Для того чтобы составить такое уравнение, необходимо рассчитать тепловой эффект на 1 моль реагирующего вещества.

Задача. При сжигании 6 г магния выделилось 153,5 кДж теплоты. Составить термохимическое уравнение этой реакции.

Решение. Составим уравнение реакции и укажем НАД формулами, что дано:

Составив пропорцию, найдём искомый тепловой эффект реакции:

Термохимическое уравнение этой реакции:

или

Такие задачи приведены в заданиях большинства вариантов ЕГЭ! Например.

Задание ЕГЭ. Согласно термохимическому уравнению реакции

количество теплоты, выделившейся при сжигании 8 г метана, равно:

Обратимость химических процессов. Принцип Ле-Шателье

* ЛЕ ШАТЕЛЬЕ Анри Луи (8.10.1850–17.09.1936) — французский физико-химик и металловед. Сформулировал общий закон смещения равновесия (1884).

Реакции бывают обратимыми и необратимыми.

Необратимыми называют такие реакции, для которых не существует условий, при которых возможен обратный процесс.

Примером таких реакций могут служить реакции, которые происходят при скисании молока, или когда сгорела вкусная котлета. Как невозможно пропустить мясной фарш назад через мясорубку (и получить снова кусок мяса), также невозможно «реанимировать» котлету или сделать свежим молоко.

Но зададим себе простой вопрос: является ли необратимым процесс:

Для того чтобы ответить на этот вопрос, попробуем вспомнить, можно ли осуществить обратный процесс? Да! Разложение известняка (мела) с целью получить негашёную известь СаО используется в промышленном масштабе:

Таким образом реакция является обратимой, так как существуют условия, при которых с ощутимой скоростью протекают оба процесса:

Более того, существуют условия, при которых скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции.

В этих условиях устанавливается химическое равновесие. В это время реакция не прекращается, но число полученных частиц равно числу разложившихся частиц. Поэтому в состоянии химического равновесия концентрации реагирующих частиц не изменяются. Например, для нашего процесса в момент химического равновесия

знак [ ] означает равновесная концентрация.

Возникает вопрос, что произойдёт с равновесием, если повысить или понизить температуру, изменить другие условия? Ответить на подобный вопрос можно, зная принцип Ле-Шателье:

если изменить условия (t, p, c), при которых система находится в состоянии равновесия, то равновесие сместится в сторону того процесса, который противодействует изменению.

Другими словами, равновесная система всегда противится любому воздействию извне, как противится воле родителей капризный ребёнок, который делает «всё наоборот».

Рассмотрим пример. Пусть установилось равновесие в реакции получения аммиака:

Вопросы. Одинаково ли число молей реагирующих газов до и после реакции? Если реакция идёт в замкнутом объёме, когда давление больше: до или после реакции?

Очевидно, что данный процесс происходит с уменьшением числа молекул газов, значит, давление в ходе прямой реакции уменьшается. В обратной реакции — наоборот, давление в смеси увеличивается.

Зададим себе вопрос, что произойдёт, если в этой системе повысить давление? По принципу Ле-Шателье пойдёт та реакция, которая «делает наоборот», т. е. понижает давление. Это — прямая реакция: меньше молекул газа — меньше давление.

Итак, при повышении давления равновесие смещается в сторону прямого процесса, где давление понижается, так как уменьшается число молекул газов.

Задание ЕГЭ. При повышении давления равновесие смещается вправо в системе:

Если в результате реакции число молекул газов не меняется, то изменение давления на положение равновесия не оказывает влияние.

Задание ЕГЭ. Изменение давления оказывает влияние на смещение равновесия в системе:

Положение равновесия этой и любой другой реакции зависит от концентрации реагирующих веществ: увеличивая концентрацию исходных веществ и уменьшая концентрацию полученных веществ, мы всегда смещаем равновесие в сторону прямой реакции (вправо).

Задание ЕГЭ. Химическое равновесие в системе

сместится влево при:

  1. повышении давления;
  2. понижении температуры;
  3. повышении концентрации СО;
  4. понижении концентрации СО.

Процесс синтеза аммиака экзотермичен, то есть сопровождается выделением теплоты, то есть повышением температуры в смеси.

Вопрос. Как сместится равновесие в этой системе при понижении температуры?

Рассуждая аналогично, делаем вывод: при понижении температуры равновесие сместится в сторону образования аммиака, так как в этой реакции теплота выделяется, а температура повышается.

Вопрос. Как изменится скорость химической реакции при понижении температуры?

Очевидно, что при понижении температуры резко понизится скорость обеих реакций, т. е. придётся очень долго ждать, когда же установится желаемое равновесие. Что делать? В этом случае необходим катализатор. Он хотя и не влияет на положение равновесия, но ускоряет наступление этого состояния.

Задание ЕГЭ. Химическое равновесие в системе

смещается в сторону образования продукта реакции при:

  1. повышении давления;
  2. повышении температуры;
  3. понижении давления;
  4. применении катализатора.

Выводы

Скорость химической реакции зависит от:

  • природы реагирующих частиц;
  • концентрации или площади поверхности раздела реагирующих веществ;
  • температуры;
  • наличия катализатора.

Равновесие устанавливается, когда скорость прямой реакции равна скорости обратного процесса. В этом случае равновесная концентрация реагирующих веществ не меняется. Состояние химического равновесия зависит от условий и подчиняется принципу Ле-Шателье.

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

14.9: Влияние температуры на скорость реакции

Можно использовать кинетические исследования химической системы, такие как влияние изменений концентраций реагентов, для вывода событий, которые происходят в микроскопическом масштабе, например, столкновения между отдельными частицами. . Такие исследования привели к модели столкновения химической кинетики, которая является полезным инструментом для понимания поведения реагирующих химических веществ. Согласно модели столкновения, химическая реакция может происходить только тогда, когда молекулы реагента, атомы или ионы сталкиваются с более чем определенным количеством кинетической энергии и в правильной ориентации.Модель столкновений объясняет, почему, например, большинство столкновений между молекулами не приводят к химической реакции. Молекулы азота и кислорода в одном литре воздуха при комнатной температуре и давлении 1 атм сталкиваются примерно 10 30 раз в секунду. Если бы при каждом столкновении образовывались две молекулы NO, атмосфера была бы преобразована в NO, а затем в NO 2 давным-давно. Вместо этого в большинстве столкновений молекулы просто отскакивают друг от друга, не реагируя, подобно тому, как шарики отскакивают друг от друга при столкновении.Модель столкновения также объясняет, почему такие химические реакции происходят быстрее при более высоких температурах. Например, скорости многих реакций, протекающих при комнатной температуре, примерно удваиваются при повышении температуры всего на 10 ° C. В этом разделе мы будем использовать модель столкновений, чтобы проанализировать эту взаимосвязь между температурой и скоростью реакции.

Энергия активации

Ранее мы обсуждали кинетическую молекулярную теорию газов, которая показала, что средняя кинетическая энергия частиц газа увеличивается с увеличением температуры.Поскольку скорость частицы пропорциональна квадратному корню из ее кинетической энергии, повышение температуры также увеличит количество столкновений между молекулами в единицу времени. Кинетическая молекулярная теория газов не объясняет того, почему скорость большинства реакций примерно удваивается при повышении температуры на 10 ° C. Этот результат является неожиданно большим, учитывая, что повышение температуры газа на 10 ° C с 300 K до 310 K увеличивает кинетическую энергию частиц только примерно на 4%, что приводит к увеличению молекулярной скорости только примерно на 2% и соответственно небольшое увеличение числа бимолекулярных столкновений в единицу времени.

Модель столкновений химической кинетики объясняет это поведение, вводя понятие энергии активации (\ (E_a \)). Мы определим это понятие, используя реакцию \ (\ ce {NO} \) с озоном, который играет важную роль в истощении озона в озоновом слое:

\ [\ ce {NO (g) + O_3 (g) \ rightarrow NO_2 (g) + O_2 (g)} \ label {14.5.1} \]

Повышение температуры с 200 К до 350 К приводит к увеличению константы скорости этой конкретной реакции более чем в 10 раз, тогда как увеличение частоты бимолекулярных столкновений в этом диапазоне температур составляет всего 30%.Таким образом, на скорость реакции должно влиять нечто иное, чем увеличение частоты столкновений.

Скорость реакции, а не константа скорости, будет изменяться в зависимости от концентрации. Однако константа скорости зависит от температуры. На рисунке \ (\ PageIndex {1} \) показан график константы скорости реакции \ (\ ce {NO} \) с \ (\ ce {O3} \) при различных температурах. Отношение не является линейным, а напоминает зависимости, наблюдаемые на графиках зависимости давления пара от температуры. Во всех трех случаях форма графиков является результатом распределения кинетической энергии по совокупности частиц (электроны в случае проводимости; молекулы в случае давления пара; и молекулы, атомы или ионы в случае реакции. тарифы).Только часть частиц обладает достаточной энергией для преодоления энергетического барьера.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Константа скорости в зависимости от температуры для реакции \ (NO \) с \ (O_3 \). Нелинейная форма кривой вызвана распределением кинетической энергии по популяции молекул. Только часть частиц имеет достаточно энергии, чтобы преодолеть энергетический барьер, но с повышением температуры размер этой фракции увеличивается.

В случае давления пара частицы должны преодолеть энергетический барьер, чтобы перейти из жидкой фазы в газовую.Этот барьер соответствует энергии межмолекулярных сил, удерживающих молекулы вместе в жидкости. В проводимости барьером является энергетическая щель между заполненной и пустой зонами. В химических реакциях энергетический барьер соответствует количеству энергии, которое частицы должны иметь для реакции при столкновении. Этот энергетический порог, называемый энергией активации, был впервые постулирован в 1888 г. шведским химиком Сванте Аррениусом (1859–1927; Нобелевская премия по химии 1903 г.). Это минимальное количество энергии, необходимое для возникновения реакции.Реагирующие молекулы должны обладать достаточной энергией, чтобы преодолеть электростатическое отталкивание, и минимальное количество энергии требуется для разрыва химических связей, чтобы могли образоваться новые. Молекулы, которые сталкиваются с энергией ниже пороговой, химически отскакивают друг от друга без изменений, при столкновении меняются только направление движения и скорость. Молекулы, которые способны преодолевать энергетический барьер, способны реагировать и образовывать расположение атомов, называемое активированным комплексом или переходным состоянием реакции.Активированный комплекс не является промежуточным продуктом реакции; он длится недостаточно долго, чтобы его можно было легко обнаружить.

Любое явление, зависящее от распределения тепловой энергии в популяции частиц, имеет нелинейную температурную зависимость.

Графическое изображение изменений энергии во время реакции

Мы можем изобразить энергию реакции, построив график потенциальной энергии системы по мере развития реакции. На рисунке \ (\ PageIndex {2} \) показан график для системы NO – O 3 , в котором вертикальная ось представляет собой потенциальную энергию, а горизонтальная ось — координаты реакции, которые показывают развитие реакции во времени.Активированный комплекс показан в скобках со звездочкой. Общее изменение потенциальной энергии реакции (Δ E ) отрицательно, что означает, что реакция выделяет энергию. (В этом случае Δ E составляет -200,8 кДж / моль.) Однако для реакции молекулы должны преодолеть энергетический барьер реакции ( E a составляет 9,6 кДж / моль). То есть 9,6 кДж / моль необходимо ввести в систему в качестве энергии активации. Ниже этого порога частицам не хватает энергии для протекания реакции.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Энергия активированного комплекса для системы NO – O 3 . На диаграмме показано, как изменяется энергия этой системы при переходе реакции от реагентов к продуктам. Обратите внимание на первоначальное увеличение энергии, необходимой для образования активированного комплекса.

Часть (а) на рисунке \ (\ PageIndex {3} \) иллюстрирует общую ситуацию, в которой продукты имеют более низкую потенциальную энергию, чем реагенты. В отличие от этого, часть (b) на рисунке \ (\ PageIndex {3} \) иллюстрирует случай, когда продукты имеют более высокую потенциальную энергию, чем реагенты, поэтому общая реакция требует ввода энергии; то есть энергетически вверх, и Δ E > 0.Хотя изменения энергии в результате реакции могут быть положительными, отрицательными или даже нулевыми, во всех случаях необходимо преодолеть энергетический барьер, прежде чем реакция может произойти. Это означает, что энергия активации всегда положительна.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): различие между E a и ΔE. Диаграммы потенциальной энергии для реакции с ΔE <0 (а) и ΔE> 0 (б) иллюстрируют изменение потенциальной энергии системы по мере превращения реагентов в продукты. E a всегда положительный.Для реакции, такой как показанная в (b), E a должно быть больше, чем ΔE.

Для аналогичных реакций в сопоставимых условиях реакция с наименьшим значением E a будет происходить наиболее быстро.

В то время как Δ E связано со склонностью реакции происходить спонтанно, E a дает нам информацию о скорости реакции и о том, как быстро скорость реакции изменяется с температурой. Для двух подобных реакций в сопоставимых условиях реакция с наименьшим E a будет происходить быстрее.

Однако даже если энергия столкновений между двумя реагентами превышает E a , большинство столкновений не вызывают реакции. Вероятность возникновения реакции зависит не только от энергии столкновения, но и от пространственной ориентации молекул при столкновении. Для NO и O 3 , чтобы произвести NO 2 и O 2 , концевой атом кислорода O 3 должен столкнуться с атомом азота NO под углом, который позволяет O 3 переносить атом кислорода на NO, чтобы получить NO 2 (Рисунок \ (\ PageIndex {4} \)).Все остальные столкновения не вызывают реакции. Поскольку менее 1% всех возможных ориентаций NO и O 3 приводят к реакции при кинетической энергии, превышающей E a , большинство столкновений NO и O 3 являются непродуктивными. Доля ориентаций, которые приводят к реакции, называется стерическим фактором ( p ) , и, как правило, его значение может варьироваться от 0 (никакие ориентации молекул не приводят к реакции) до 1 (все ориентации приводят к реакции ).

Рис. \ (\ PageIndex {4} \): Влияние ориентации молекул на реакцию NO и O 3. Большинство столкновений молекул NO и O 3 происходят с неправильной ориентацией для реакции. Только те столкновения, при которых атом N NO сталкивается с одним из концевых атомов O O 3 , вероятно, приведет к образованию NO 2 и O 2 , даже если молекулы сталкиваются с E> E a .

Уравнение Аррениуса

На рисунке \ (\ PageIndex {5} \) показаны распределения кинетической энергии и диаграмма потенциальной энергии для реакции.Заштрихованные области показывают, что при более низкой температуре (300 K) только небольшая часть молекул сталкивается с кинетической энергией, превышающей E a ; однако при более высокой температуре (500 K) гораздо большая часть молекул сталкивается с кинетической энергией, превышающей E a . Следовательно, скорость реакции намного ниже при более низкой температуре, потому что только относительно небольшое количество молекул сталкивается с достаточной энергией, чтобы преодолеть потенциальный энергетический барьер.

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): преодоление энергетического барьера реакции. {- E _ {\ Large a} / RT} \ label {14.5.3} \]

Коэффициент частоты используется для преобразования концентраций в количество столкновений в секунду. Поскольку частота столкновений зависит от температуры, \ (A \) на самом деле не является постоянным. Вместо этого \ (A \) немного увеличивается с температурой, поскольку увеличенная кинетическая энергия молекул при более высоких температурах заставляет их двигаться немного быстрее и, таким образом, подвергаться большему количеству столкновений в единицу времени. Уравнение \ (\ ref {14.5.3} \) известно как уравнение Аррениуса и суммирует столкновительную модель химической кинетики, где \ (T \) — абсолютная температура (в К), а R — идеальная газовая постоянная [8.314 Дж / (К · моль)]. \ (E_a \) указывает на чувствительность реакции к изменению температуры. Скорость реакции с большим значением E, , и быстро увеличивается с повышением температуры, тогда как скорость реакции с меньшим значением \ (E_a \) увеличивается гораздо медленнее с повышением температуры.

Если нам известна скорость реакции при различных температурах, мы можем использовать уравнение Аррениуса для расчета энергии активации. Взяв натуральный логарифм обеих частей уравнения \ (\ ref {14.5.3} \),

\ [\ ln k = \ ln A + \ left (- \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT} \ right) = \ ln A + \ left [\ left (- \ dfrac {E _ {\ textrm a}} } {R} \ right) \ left (\ dfrac {1} {T} \ right) \ right] \ label {14.5.4} \]

Уравнение \ (\ ref {14.5.4} \) — это уравнение прямой линии, y = mx + b , где y = ln k и x = 1/ Т . Это означает, что график ln k в сравнении с 1/ T представляет собой прямую линию с наклоном — E a / R и пересечением ln A .Фактически, нам нужно измерить скорость реакции только при двух температурах, чтобы оценить E a .

Знание \ (E_a \) при одной температуре позволяет нам предсказать скорость реакции при других температурах. Это важно, например, при приготовлении пищи и хранении пищевых продуктов, а также при контроле промышленных реакций для предотвращения потенциальных катастроф. Процедура определения \ (E_a \) по скоростям реакции, измеренным при нескольких температурах, проиллюстрирована в примере \ (\ PageIndex {1} \).

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Многие люди считают, что скорость щебетания древесного сверчка зависит от температуры. Чтобы убедиться в этом, биологи провели точные измерения частоты щебетания древесного сверчка ( f ) в зависимости от температуры ( T ). Используйте данные в следующей таблице вместе с графиком ln [скорость щебетания] по сравнению с 1/ T на рисунке 14.5.6, чтобы вычислить \ (E_a \) для биохимической реакции, которая контролирует щебетание сверчка.Затем спрогнозируйте частоту чириканья в очень жаркий вечер, когда температура составляет 308 K (35 ° C или 95 ° F).

Частота (f; чирп / мин) ln f Т (К) 1 / Т (К)
200 5,30 299 3,34 × 10 −3
179 5.19 298 3,36 × 10 −3
158 5,06 296 3,38 × 10 −3
141 4,95 294 3,40 × 10 −3
126 4,84 293 3.41 × 10 −3
112 4,72 292 3,42 × 10 −3
100 4,61 290 3,45 × 10 −3
89 4,49 289 3,46 × 10 −3
79 4.37 287 3,48 × 10 −3

Дано: Частота чириканья при различных температурах

Запрошено: энергия активации и частота чирпирования при заданной температуре

Стратегия:

  1. Из графика ln f по сравнению с 1/ T на рисунке 14.5.6 вычислите наклон прямой (- E a / R ), а затем найдите энергию активации.
  2. Express Equation 14.5.4 через k 1 и T 1 , а затем через k 2 и T 2 .
  3. Вычтите два уравнения; измените результат, чтобы описать k 2 / k 1 в терминах T 2 и T 1 .
  4. Используя данные измерений из таблицы, решите уравнение, чтобы получить отношение k 2 / k 1 .Используя значение, указанное в таблице для k 1 , решите для k 2 .

Решение

A Если щебетание сверчка контролируется реакцией, которая подчиняется уравнению Аррениуса, то график ln f в сравнении с 1/ T должен давать прямую линию (рисунок \ (\ PageIndex {5} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {6} \): Графическое определение \ (E_a \) для щебетания Tree Cricket. Когда натуральный логарифм скорости щебетания древесного сверчка нанесен на график в зависимости от 1 / T, получается прямая линия.3 \ textrm {K}) \ left (\ dfrac {8.314 \ textrm {J}} {\ mathrm {K \ cdot mol}} \ right) \ left (\ dfrac {\ textrm {1 KJ}} {\ textrm { 1000 Дж}} \ right) = \ dfrac {\ textrm {55 кДж}} {\ textrm {mol}} \ nonumber \]

B Если известны энергия активации реакции и константа скорости при одной температуре, то мы можем рассчитать скорость реакции при любой другой температуре. Мы можем использовать уравнение 14.5.4, чтобы выразить известную константу скорости ( k 1 ) при первой температуре ( T 1 ) следующим образом:

\ [\ ln k_1 = \ ln A- \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT_1} \ nonumber \]

Аналогично, мы можем выразить неизвестную константу скорости ( k 2 ) при второй температуре ( T 2 ) следующим образом:

\ [\ ln k_2 = \ ln A- \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT_2} \ nonumber \]

C Эти два уравнения содержат четыре известные величины ( E a , T 1 , T 2 и k 1 ) и две неизвестные величины ( A и к 2 ).Мы можем исключить A , вычтя первое уравнение из второго:

\ [\ ln k_2- \ ln k_1 = \ left (\ ln A- \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT_2} \ right) — \ left (\ ln A- \ dfrac {E _ {\ textrm a }} {RT_1} \ right) = — \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT_2} + \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT_1} \ nonumber \]

Затем

\ [\ ln \ dfrac {k_2} {k_1} = \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {R} \ left (\ dfrac {1} {T_1} — \ dfrac {1} {T_2} \ right) \ nonumber \]

D Чтобы получить лучший прогноз скорости чирпирования при 308 K ( T 2 ), мы пытаемся выбрать для T 1 и k 1 измеренную константу скорости и соответствующую температуру в таблица данных, ближайшая к наиболее подходящей линии на графике.Выбирая данные для T 1 = 296 K, где f = 158, и используя вычисленное ранее \ (E_a \),

\ [\ ln \ dfrac {k_ {T_2}} {k_ {T_1}} = \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {R} \ left (\ dfrac {1} {T_1} — \ dfrac {1} {T_2} \ right) = \ dfrac {55 \ textrm {кДж / моль}} {8.314 \ textrm {J} / (\ mathrm {K \ cdot mol})} \ left (\ dfrac {1000 \ textrm {J} } {\ textrm {1 кДж}} \ right) \ left (\ dfrac {1} {296 \ textrm {K}} — \ dfrac {1} {\ textrm {308 K}} \ right) = 0,87 \ nonumber \ ]

Таким образом, k 308 / k 296 = 2.4 и k 308 = (2.4) (158) = 380, а частота щебетания ночью при температуре 308 К прогнозируется на уровне 380 щебетаний в минуту.

Упражнение \ (\ PageIndex {1A} \)

Уравнение разложения NO 2 на NO и O 2 является вторым порядком в NO 2 :

\ [\ ce {2NO2 (g) → 2NO (g) + O2 (g)} \ nonumber \]

Данные о скорости реакции как функции температуры приведены в следующей таблице.Вычислите \ (E_a \) для реакции и константу скорости при 700 К.

T (К) к (M −1 · с −1 )
592 522
603 755
627 1700
652 4020
656 5030
Ответ

\ (E_a \) = 114 кДж / моль; k 700 = 18 600 M -1 · с -1 = 1.86 × 10 4 M −1 · с −1 .

Упражнение \ (\ PageIndex {1B} \)

Что \ (E_a \) приводит к удвоению скорости реакции при повышении температуры на 10 ° C с 20 ° до 30 ° C?

Ответ

около 51 кДж / моль

12,5 Теория столкновений — химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Используйте постулаты теории столкновений для объяснения влияния физического состояния, температуры и концентрации на скорость реакции
  • Определите концепции энергии активации и переходного состояния
  • Используйте уравнение Аррениуса в расчетах, связывающих константы скорости с температурой

Нас не должно удивлять, что атомы, молекулы или ионы должны столкнуться, прежде чем они смогут вступить в реакцию друг с другом.Атомы должны быть близко друг к другу, чтобы образовать химические связи. Эта простая предпосылка является основой очень мощной теории, объясняющей многие наблюдения, касающиеся химической кинетики, включая факторы, влияющие на скорость реакции.

Теория столкновений основана на следующих постулатах:

  1. Скорость реакции пропорциональна скорости столкновения реагентов:

    [латекс] \ text {response \; rate} \; {\ propto} \; \ frac {\ # \; \ text {collisions}} {\ text {time}} [/ latex]

  2. Реагирующие частицы должны сталкиваться в ориентации, позволяющей контактировать между атомами, которые будут связаны вместе в продукте.
  3. Столкновение должно происходить с достаточной энергией, чтобы позволить взаимное проникновение валентных оболочек реагирующих частиц, чтобы электроны могли перестраиваться и образовывать новые связи (и новые химические частицы).

Мы можем видеть важность двух физических факторов, отмеченных в постулатах 2 и 3, ориентации и энергии столкновений, когда мы рассматриваем реакцию монооксида углерода с кислородом:

[латекс] 2 \ text {CO} (g) \; + \; \ text {O} _2 (g) \; {\ longrightarrow} \; 2 \ text {CO} _2 (g) [/ latex]

Окись углерода — это загрязнитель, образующийся при сгорании углеводородного топлива.Чтобы уменьшить этот загрязнитель, в автомобилях есть каталитические нейтрализаторы, которые используют катализатор для проведения этой реакции. Это также побочная реакция горения пороха, которая приводит к дульной вспышке для многих видов огнестрельного оружия. Если оксид углерода и кислород присутствуют в достаточном количестве, реакция протекает самопроизвольно при высокой температуре и давлении.

Первым этапом газофазной реакции между оксидом углерода и кислородом является столкновение двух молекул:

[латекс] \ text {CO} (g) \; + \; \ text {O} _2 (g) \; {\ longrightarrow} \; \ text {CO} _2 (g) \; + \; \ text {O} (г) [/ латекс]

Хотя существует много различных возможных ориентаций двух молекул относительно друг друга, рассмотрим две, представленные на рисунке 1.В первом случае кислородная сторона молекулы монооксида углерода сталкивается с молекулой кислорода. Во втором случае углеродная сторона молекулы монооксида углерода сталкивается с молекулой кислорода. Очевидно, что второй случай с большей вероятностью приведет к образованию диоксида углерода, центральный атом углерода которого связан с двумя атомами кислорода [латекс] (\ text {O} = \ text {C} = \ text {O}) [ /латекс]. Это довольно простой пример того, насколько важна ориентация столкновения с точки зрения создания желаемого продукта реакции.

Рис. 1. На иллюстрации показаны два столкновения, которые могут произойти между молекулами окиси углерода и кислорода. Ориентация сталкивающихся молекул частично определяет, произойдет ли реакция между двумя молекулами.

Если столкновение действительно происходит при правильной ориентации, все еще нет гарантии, что реакция продолжится с образованием углекислого газа. Каждая реакция требует определенного количества энергии активации, чтобы она продолжалась в прямом направлении, давая на своем пути соответствующий активированный комплекс.Как показано на рисунке 2, даже при столкновении с правильной ориентацией продукт реакции может не образоваться. При изучении механизмов реакции каждое из этих трех расположений атомов называется предлагаемым активированным комплексом или переходным состоянием .

Рисунок 2. Возможные переходные состояния (активированные комплексы) для моноксида углерода, реагирующего с кислородом с образованием диоксида углерода. Сплошные линии представляют ковалентные связи, а пунктирные линии представляют собой нестабильные орбитальные перекрытия, которые могут или не могут стать ковалентными связями по мере образования продукта.В первых двух примерах на этом рисунке двойная связь O = O не затронута; следовательно, углекислый газ не может образовываться. Третье предложенное переходное состояние приведет к образованию диоксида углерода, если третий «лишний» атом кислорода отделится от остальной части молекулы.

В большинстве случаев невозможно выделить или идентифицировать переходное состояние или активированный комплекс. В реакции между оксидом углерода и кислородом с образованием диоксида углерода активированные комплексы наблюдались только спектроскопически в системах, в которых используется гетерогенный катализатор.Газофазная реакция происходит слишком быстро, чтобы выделить такое химическое соединение.

Теория столкновений объясняет, почему скорость большинства реакций увеличивается с увеличением концентрации. С увеличением концентрации любого реагирующего вещества вероятность столкновения между молекулами увеличивается, потому что в единице объема больше молекул. Больше столкновений означает более высокую скорость реакции, если энергия столкновений достаточна.

Минимальная энергия, необходимая для образования продукта во время столкновения реагентов, называется энергией активации ( E a ) .Кинетическая энергия молекул реагента играет важную роль в реакции, потому что энергия, необходимая для образования продукта, обеспечивается столкновением молекулы реагента с другой молекулой реагента. (В реакциях с одним реагентом энергия активации может быть обеспечена за счет столкновения молекулы реагента со стенкой реакционного сосуда или с молекулами инертного загрязнителя.) Если энергия активации намного больше, чем средняя кинетическая энергия молекул , реакция будет происходить медленно: только у нескольких быстро движущихся молекул будет достаточно энергии для реакции.Если энергия активации намного меньше средней кинетической энергии молекул, доля молекул, обладающих необходимой кинетической энергией, будет большой; большинство столкновений между молекулами приведет к реакции, и реакция будет происходить быстро.

На рисунке 3 показаны энергетические соотношения для общей реакции молекулы A с молекулой B с образованием молекул C, и D :

.

[латекс] A \; + \; B \; {\ longrightarrow} \; C \; + \; D [/ латекс]

Из рисунка видно, что энергия переходного состояния выше, чем у реагентов A, и B , на величину, равную E a , энергии активации.Таким образом, сумма кинетических энергий A, и B должна быть равна или больше E a для достижения переходного состояния. После достижения переходного состояния и начала образования C и D система теряет энергию до тех пор, пока ее полная энергия не станет ниже, чем у исходной смеси. Эта потерянная энергия передается другим молекулам, давая им достаточно энергии для достижения переходного состояния. Прямая реакция (между молекулами A, и B ), следовательно, имеет тенденцию происходить легко, как только реакция началась.На рисунке 3 Δ H представляет собой разницу энтальпии между реагентами ( A, и B ) и продуктами ( C и D ). Сумма E a и Δ H представляет энергию активации для обратной реакции:

[латекс] C \; + \; D \; {\ longrightarrow} \; A \; + \; B [/ латекс]

Рис. 3. На этом графике показаны отношения потенциальной энергии для реакции A + B C + D .Пунктирная часть кривой представляет энергию системы с молекулой A, и молекулой B , а сплошная часть — энергия системы с молекулой C, и молекулой D. присутствует. Энергия активации прямой реакции представлена ​​как E a . Энергия активации обратной реакции больше, чем энергия активации прямой реакции, на величину, равную Δ H .{-E_a / RT} [/ латекс]

В этом уравнении R — это постоянная идеального газа, которая имеет значение 8,314 Дж / моль / К, T — температура по шкале Кельвина, E a — энергия активации в джоулях на моль, e — это постоянная 2,7183, а A — постоянная, называемая частотным фактором , который связан с частотой столкновений и ориентацией реагирующих молекул.

Оба постулата теории столкновений скоростей реакций включены в уравнение Аррениуса.{-E_a / RT} [/ latex], относится к доле столкновений, обеспечивающих адекватную энергии для преодоления активационного барьера реакции.

С одной стороны, система не содержит достаточно энергии, чтобы столкновения могли преодолеть активационный барьер. В таких случаях никакой реакции не происходит. С другой стороны, система обладает такой большой энергией, что каждое столкновение с правильной ориентацией может преодолеть активационный барьер, что приведет к продолжению реакции. В таких случаях реакция почти мгновенная.{-E_a / RT} [/ латекс]. Константа скорости также прямо пропорциональна частотному коэффициенту A . Следовательно, изменение условий или реагентов, которое увеличивает количество столкновений с благоприятной ориентацией для реакции, приводит к увеличению A и, следовательно, увеличению k .

Рис. 4. (a) По мере того, как энергия активации реакции уменьшается, количество молекул, по крайней мере, с такой большой энергией, увеличивается, как показано заштрихованными областями.(b) При более высокой температуре, T 2 , большее количество молекул имеет кинетическую энергию, превышающую E a , как показано желтой заштрихованной областью.

Удобный подход к определению E a для реакции включает измерение k при различных температурах и использование альтернативной версии уравнения Аррениуса, которое принимает форму линейного уравнения:

[латекс] \ begin {array} {r @ {{} = {}} l} \ text {ln} \; k & (\ frac {-E _ {\ text {a}}} {R}) (\ frac {1} {T}) \; + \; \ text {ln} \; A \\ [0.5em] y & mx \; + \; b \ end {array} [/ latex]

Таким образом, график ln k в зависимости от [латекса] \ frac {1} {T} [/ latex] дает прямую линию с наклоном [латекс] \ frac {-E _ {\ text {a}}} { R} [/ latex], из которого можно определить E, , и . Перехват дает значение ln A .

Пример 1

Определение E a
Изменение константы скорости в зависимости от температуры для разложения HI ( г ) до H 2 ( г ) и I 2 ( г ) приводится здесь.Какова энергия активации реакции?

[латекс] 2 \ text {HI} (g) \; {\ longrightarrow} \; \ text {H} _2 (g) \; + \; \ text {I} _2 (g) [/ latex]

T (K) k (л / моль / с)
555 3,52 × 10 −7
575 1,22 × 10 −6
645 8,59 × 10 −5
700 1.{-1}) [/ латекс] пер. к.
1,80 × 10 −3 -14,860
1,74 × 10 −3 -13,617
1,55 × 10 −3 -9,362
1,43 × 10 −3 -6,759
1,28 × 10 −3 -3,231
Таблица 31.

На рисунке 5 показан график ln k в зависимости от [латекса] \ frac {1} {T} [/ latex].{-1} [/ латекс]

Во многих ситуациях можно получить разумную оценку энергии активации, не проходя весь процесс построения графика Аррениуса. Уравнение Аррениуса:

[латекс] \ text {ln} \; k = (\ frac {-E _ {\ text {a}}} {R}) (\ frac {1} {T}) \; + \; \ text {ln } \; A [/ латекс]

можно переставить, как показано, чтобы получить:

[латекс] \ frac {{\ Delta} (\ text {ln} \; k)} {{\ Delta} (\ frac {1} {T})} = — \ frac {E _ {\ text {a} }} {R} [/ latex]

или

[латекс] \ text {ln} \; \ frac {k_1} {k_2} = \ frac {E _ {\ text {a}}} {R} \; (\ frac {1} {T_2} \; — \ ; \ frac {1} {T_1}) [/ латекс]

Это уравнение может быть преобразовано в одноэтапное вычисление для получения оценки энергии активации:

[латекс] E _ {\ text {a}} = -R \; (\ frac {\ text {ln} \; k_2 \; — \; \ text {ln} \; k_1} {(\ frac {1} {T_2}) \; — \; (\ frac {1} {T_1})}) [/ латекс]

Используя представленные здесь экспериментальные данные, мы можем просто выбрать две записи данных.{-1}) [/ латекс] пер. к. 555 3,52 × 10 −7 1,80 × 10 −3 -14,860 781 3,95 × 10 −2 1,28 × 10 −3 -3,231 Таблица 32. {- E _ {\ text {a}} / RT} [/ latex]

  • [латекс] \ text {ln} \; k = (\ frac {-E _ {\ text {a}}} {R}) \; (\ frac {1} {T}) \; + \; \ text {ln} \; A [/ латекс]
  • [латекс] \ text {ln} \; \ frac {k_1} {k_2} = \ frac {E _ {\ text {a}}} {R} \; (\ frac {1} {T_2} \; — \ ; \ frac {1} {T_1}) [/ латекс]
  • Химия: упражнения в конце главы

    1. При столкновении реагентов происходят химические реакции.Какие два фактора могут предотвратить химическую реакцию столкновения?
    2. Когда каждое столкновение между реагентами приводит к реакции, что определяет скорость, с которой происходит реакция?
    3. Что такое энергия активации реакции и как эта энергия связана с активированным комплексом реакции?
    4. Учет зависимости между скоростью реакции и ее энергией активации.
    5. Опишите, как можно использовать графические методы для определения энергии активации реакции на основе ряда данных, которые включают скорость реакции при различных температурах.
    6. Как повышение температуры влияет на скорость реакции? Объясните этот эффект в терминах теории столкновений скорости реакции.
    7. Скорость определенной реакции удваивается на каждые 10 ° C повышения температуры.

      (a) Насколько быстрее реакция протекает при 45 ° C, чем при 25 ° C?

      (b) Насколько быстрее реакция протекает при 95 ° C, чем при 25 ° C?

    8. В эксперименте образец NaClO 3 разложился на 90% за 48 мин.Примерно сколько времени заняло бы это разложение, если бы образец был нагрет на 20 ° C выше?
    9. Константа скорости при 325 ° C реакции разложения [латекс] \ text {C} _4 \ text {H} _8 \; {\ longrightarrow} \; 2 \ text {C} _2 \ text {H} _4 [/ латекс] составляет 6,1 × 10 -8 с -1 , а энергия активации составляет 261 кДж на моль C 4 H 8 . Определите коэффициент частоты реакции.
    10. Константа скорости разложения ацетальдегида CH 3 CHO до метана CH 4 и окиси углерода CO в газовой фазе равна 1.1 × 10 −2 л / моль / с при 703 К и 4,95 л / моль / с при 865 К. Определите энергию активации для этого разложения.
    11. Повышенный уровень фермента щелочной фосфатазы (ЩФ) в сыворотке крови является признаком возможного заболевания печени или костей. Уровень сывороточной ЩФ настолько низок, что его очень трудно измерить напрямую. Однако ALP катализирует ряд реакций, и его относительную концентрацию можно определить путем измерения скорости одной из этих реакций в контролируемых условиях.Одной из таких реакций является превращение п-нитрофенилфосфата (ПНФФ) в ион п-нитрофеноксида (ПНФ) и ион фосфата. Контроль температуры во время теста очень важен; скорость реакции увеличивается в 1,47 раза при изменении температуры от 30 ° C до 37 ° C. Какова энергия активации катализируемого ALP превращения PNPP в PNP и фосфат?
    12. С точки зрения теории столкновений, чему из следующего пропорциональна скорость химической реакции?

      (а) изменение свободной энергии в секунду

      (б) изменение температуры в секунду

      (c) количество столкновений в секунду

      (г) количество молекул продукта

    13. Иодистый водород HI разлагается в газовой фазе с образованием водорода H 2 и йода I 2 .Значение константы скорости, k , для реакции было измерено при нескольких различных температурах, и данные показаны здесь:
      Температура (K) к ( M −1 с −1 )
      555 6,23 × 10 −7
      575 2,42 × 10 −6
      645 1,44 × 10 −4
      700 2.01 × 10 −3
      Таблица 33.

      Какое значение имеет энергия активации (в кДж / моль) этой реакции?

    14. Элемент Co существует в двух степенях окисления, Co (II) и Co (III), и ионы образуют множество комплексов. Измеряли скорость, с которой один из комплексов Co (III) восстанавливается Fe (II) в воде. Определите энергию активации реакции по следующим данным:
      T (K) к −1 )
      293 0.054
      298 0,100
      Таблица 34.
    15. Гидролиз сахара сахарозы до сахаров глюкозы и фруктозы,
      [латекс] \ text {C} _ {12} \ text {H} _ {22} \ text {O} _ {11} \; + \; \ text {H} _2 \ text {O} \; {\ longrightarrow} \; \ text {C} _6 \ text {H} _ {12} \ text {O} _6 \; + \; \ text {C} _6 \ text {H} _ {12} \ text {O} _6 [/ латекс]

      следует уравнению скорости исчезновения сахарозы первого порядка: Скорость = k [C 12 H 22 O 11 ] (Продукты реакции, глюкоза и фруктоза, имеют те же молекулярные формулы, но различаются расположением атомов в своих молекулах.)

      (а) В нейтральном растворе k = 2,1 × 10 −11 с −1 при 27 ° C и 8,5 × 10 −11 с −1 при 37 ° C. Определите энергию активации, частотный фактор и константу скорости для этого уравнения при 47 ° C (предполагая, что кинетика остается совместимой с уравнением Аррениуса при этой температуре).

      (b) Когда раствор сахарозы с начальной концентрацией 0,150 M достигает равновесия, концентрация сахарозы равна 1.65 × 10 −7 M . Сколько времени потребуется раствору, чтобы достичь равновесия при 27 ° C в отсутствие катализатора? Поскольку концентрация сахарозы в состоянии равновесия настолько низка, предположим, что реакция необратима.

      (c) Почему предположение, что реакция необратима, упрощает расчет в части (b)?

    16. Используйте интерактивное моделирование реакции и скорости PhET для моделирования системы. На вкладке «Единичное столкновение» апплета моделирования включите «Просмотр энергии», щелкнув значок «+».Выберите первую реакцию [латекс] A \; + \; BC \; {\ longrightarrow} \; AB \; + \; C [/ latex] (A желтый, B фиолетовый и C темно-синий). Используя вариант по умолчанию «прямой выстрел», попробуйте запустить атом A с различным количеством энергии. Что меняется, когда линия полной энергии при запуске оказывается ниже переходного состояния линии потенциальной энергии? Почему? Что происходит, когда он находится выше переходного состояния? Почему?
    17. Используйте интерактивное моделирование реакции и скорости PhET для моделирования системы.На вкладке «Единичное столкновение» апплета моделирования включите «Просмотр энергии», щелкнув значок «+». Выберите первую реакцию [латекс] A \; + \; BC \; {\ longrightarrow} \; AB \; + \; C [/ latex] (A желтый, B фиолетовый и C темно-синий). Используя вариант «выстрела под углом», попробуйте запустить атом A под разными углами, но с большей полной энергией, чем в переходном состоянии. Что происходит, когда атом A сталкивается с молекулой BC с разных направлений? Почему?

    Глоссарий

    комплекс активированный
    (также переходное состояние) нестабильная комбинация реагентов, представляющая наивысшее энергетическое состояние реакционной системы
    энергия активации ( E a )
    энергии, необходимой для проведения реакции
    Уравнение Аррениуса
    математическая зависимость между константой скорости и энергией активации реакции
    теория столкновений
    модель, которая подчеркивает энергию и ориентацию молекулярных столкновений для объяснения и предсказания кинетики реакции
    коэффициент частоты ( A )
    константа пропорциональности в уравнении Аррениуса, связанная с относительным числом столкновений, имеющих ориентацию, способную привести к образованию продукта

    Решения

    Ответы на упражнения в конце главы по химии

    1.Реагенты могут либо двигаться слишком медленно, чтобы иметь достаточно кинетической энергии, чтобы превысить энергию активации реакции, либо ориентация молекул при столкновении может препятствовать возникновению реакции.

    3. Энергия активации — это минимальное количество энергии, необходимое для образования активированного комплекса в реакции. Обычно ее выражают как энергию, необходимую для образования одного моля активированного комплекса.

    5. После обнаружения k при нескольких различных температурах, график ln k в зависимости от [латекса] \ frac {1} {T} [/ latex] дает прямую линию с наклоном [латекс] \ frac { -E _ {\ text {a}}} {R} [/ latex], из которого можно определить E и .{-1} [/ латекс]

    11. 43,0 кДж / моль

    13. 177 кДж / моль

    15. E a = 108 кДж

    A = 2,0 × 10 8 с −1

    к = 3,2 × 10 −10 с −1

    (б) 1,81 × 10 8 ч или 7,6 × 10 6 сут. (c) Предположение, что реакция необратима, упрощает расчет, поскольку нам не нужно учитывать какой-либо реагент, который после преобразования в продукт возвращается в исходное состояние.

    17. У атома A достаточно энергии, чтобы реагировать с BC ; однако разные углы, под которыми он отскакивает от BC без реакции, указывают на то, что ориентация молекулы является важной частью кинетики реакции и определяет, произойдет ли реакция.

    Скорость химических реакций

    Доктор Дуг Стюарт

    Скорость реакции говорит нам, насколько быстро реагенты → продукты.

    Вы знали?

    Взрывы являются результатом очень высокой скорости химической реакции.Взрывчатые вещества — это твердые химические вещества, которые очень быстро реагируют с образованием горячего газа, который выдувает все наружу.

    Взрывоопасные
    химические реакции

    Не все химические реакции одинаковы.

    Некоторые из них от природы быстры, например, когда вы помещаете пламя в водород в присутствии кислорода в тесте на выталкивание.

    Некоторые из них медленны по своей природе, например, железо ржавеет в присутствии кислорода и воды.

    Вещи, влияющие на скорость химических реакций

    Можно ускорить или замедлить скорость реакции, изменив один или несколько из трех параметров:

    • температура
    • размер частиц
    • концентрация реагентов

    Вы также можете ускорить реакцию, используя катализатор , который мы рассмотрим позже на этой странице.

    Примеры изменения скорости реакции

    1. Повышение температуры

    Если мы увеличим температуру, химические реакции идут быстрее.

    Например, шипучие таблетки реагируют с водой с выделением газообразного диоксида углерода.

    В этом видео вы можете увидеть эффект горячей воды по сравнению с холодной водой.

    2. Уменьшение размера частиц

    Если уменьшить размер частиц, химические реакции идут быстрее.Например, кусок стали не сгорит легко. Металлическая вата будет гореть очень легко, как вы можете видеть на видео.

    Основная химическая реакция, которую вы видите в этом видео:

    .

    железо + кислород → оксид железа

    3. Повышение концентрации

    Если увеличить концентрацию реагентов, химические реакции идут быстрее.

    Например, жидкий кислород примерно в 800 раз более концентрированный, чем газообразный кислород. Газообразный кислород составляет примерно 20 процентов воздуха, а это означает, что жидкий кислород примерно в 4000 раз более концентрирован, чем кислород в воздухе вокруг нас.

    Влияние высокой концентрации кислорода на горение драматично, как вы можете видеть на видео. Не пробуйте ничего подобного дома!


    Катализаторы

    В дополнение к трем методам, показанным выше, катализатор можно использовать для увеличения скорости реакции.

    Катализатор — это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но не расходуется в ходе реакции; следовательно, катализатор может быть восстановлен химически без изменений в конце реакции, которую он использовал для ускорения, или катализировать .

    Чтобы химические вещества вступили в реакцию, их связи должны быть перегруппированы, потому что очевидно, что связи в продуктах отличаются от связей в реагентах.

    Самая медленная стадия перегруппировки связи приводит к так называемому переходному состоянию — химическому веществу, которое не является ни реагентом, ни продуктом, но является промежуточным звеном между ними.

    Реагент ⇌ Переходное состояние ⇌ Продукт

    Энергия требуется для формирования переходного состояния. Эта энергия называется энергией активации или E a .Реагенты с энергией ниже E a не могут пройти через переходное состояние, чтобы стать продуктами. Чтение приведенной ниже диаграммы слева направо показывает прогресс реакции, когда реагенты проходят через переходное состояние, чтобы стать продуктами.

    Преодолевая барьер

    Энергию активации можно рассматривать как барьер для химической реакции, препятствие, которое необходимо преодолеть. Если барьер высокий, немногие молекулы обладают достаточной кинетической энергией, чтобы столкнуться, сформировать переходное состояние и пересечь барьер.Реагенты с энергией ниже E a не могут пройти через переходное состояние, чтобы вступить в реакцию и стать продуктами.

    Катализатор работает, обеспечивая другой путь реакции, с более низким E . Катализаторы снижают энергетический барьер. Другой путь позволяет упростить перегруппировку связей, необходимую для превращения реагентов в продукты, с меньшими затратами энергии.

    В любой заданный интервал времени присутствие катализатора позволяет большей части реагентов набрать достаточно энергии, чтобы пройти через переходное состояние и стать продуктами.

    Пример 1: Процесс Габера
    Процесс Габера, который используется для получения аммиака из водорода и азота, катализируется железом, которое обеспечивает атомные центры, на которых связи реагентов могут легче перестраиваться.

    N 2 (газ) + 3H 2 (газ) ⇌ 2NH 3 (газ)

    Пример 2: Ферменты
    В нашем организме и в других живых существах ферменты используются для ускорения биохимических реакций. Фермент — это разновидность катализатора.Сложная жизнь была бы невозможна без ферментов, позволяющих реакции протекать с подходящей скоростью. Формы ферментов вместе с местами на ферменте, которые связываются с реагентами, обеспечивают альтернативный путь реакции, позволяя конкретным молекулам объединяться, чтобы сформировать переходное состояние с пониженным энергетическим барьером активации.

    Длинноцепочечный фермент обеспечивает места для молекул реагентов, которые собираются вместе, чтобы сформировать переходное состояние с низкой энергией активации.

    Катализаторы и равновесие

    Катализаторы не могут изменить положение химического равновесия — прямая и обратная реакции ускоряются, так что константа равновесия K eq остается неизменной.Однако за счет удаления продуктов из реакционной смеси по мере их образования общая скорость образования продукта может быть увеличена на практике.

    Проверьте свои знания:

    Вопрос 1

    Поп-тест — это пример очень быстрой химической реакции. Вы можете придумать еще одну очень быструю химическую реакцию?

    Покажи ответ

    Один из примеров — взрыв фейерверка. Другой — универсальный индикатор, меняющий цвет при добавлении в кислоту или щелочь.

    Вопрос 2

    С точки зрения скорости химических реакций, почему мы охлаждаем пищу?

    Покажи ответ

    Бактерии и грибы растут и размножаются с помощью химических реакций.Понижение температуры замедляет эти химические реакции, замедляя рост организмов, портящих пищу.

    Вопрос 3

    Ржавчина — это медленная химическая реакция. Вы можете придумать еще одну медленную реакцию?

    Покажи ответ

    Одним из примеров является отверждение клея. Некоторым клеям требуется несколько часов для схватывания, другие же схватываются быстрее.

    Другой пример — резиновые шланги и резиновые ленты, которые со временем становятся хрупкими, потому что резина медленно вступает в реакцию с кислородом и теряет свою эластичность.

    Температура и скорость химической реакции | Глава 6: Химические изменения

    Тебе это нравится? Не это нравится? Пожалуйста, уделите время и поделитесь с нами своим мнением. Спасибо!

    Урок 6.4

    Ключевые понятия

    • Реагенты должны двигаться достаточно быстро и достаточно сильно ударить друг друга, чтобы произошла химическая реакция.
    • Повышение температуры увеличивает среднюю скорость молекул реагента.
    • По мере того, как все больше молекул движется быстрее, количество молекул, движущихся достаточно быстро, чтобы реагировать, увеличивается, что приводит к более быстрому образованию продуктов.

    Резюме

    Учащиеся приготовят те же два прозрачных бесцветных раствора (раствор пищевой соды и раствор хлорида кальция) из Урока 3. Они помогут спланировать эксперимент, чтобы увидеть, влияет ли температура растворов на скорость их реакции.Затем студенты попытаются объяснить на молекулярном уровне, почему температура влияет на скорость реакции.

    Цель

    Учащиеся смогут определять и контролировать переменные для разработки эксперимента, чтобы увидеть, влияет ли температура на скорость химической реакции. Студенты смогут объяснить на молекулярном уровне, почему температура реагентов влияет на скорость реакции.

    Оценка

    Загрузите лист активности учащегося и раздайте по одному каждому учащемуся, если это указано в упражнении.Лист упражнений будет служить компонентом «Оценить» каждого плана урока 5-E.

    Безопасность

    Убедитесь, что вы и ученики носите правильно подогнанные очки.

    Материалы для демонстрации

    • Горячая вода в изолированном стакане
    • Ледяная вода в изолированном стакане
    • 2 светящиеся палочки

    Материалы для каждой группы

    • Пищевая сода
    • Хлорид кальция
    • Вода
    • Цилиндр градуированный
    • Весы или мерная ложка (чайная ложка)
    • 2 широких (9 унций) прозрачных пластиковых стакана
    • 4 маленьких прозрачных пластиковых стаканчика
    • 2 пластиковых контейнера для деликатесов
    • Горячая вода (40–50 ° C)
    • Холодная вода (0–5 ° C)
    • Малярная лента
    • Ручка
    1. Проведите демонстрацию с помощью светящихся палочек, чтобы представить идею о том, что температура может влиять на скорость химической реакции.

      Вопрос для расследования

      Как нагревание или охлаждение светящейся палочки влияет на ее химическую реакцию?

      Материалы для демонстрации

      • Горячая вода в изолированном стакане
      • Ледяная вода в изолированном стакане
      • 2 светящиеся палочки

      Подготовка учителей

      Не включайте светящиеся палочки, когда готовитесь к демонстрации.Поместите одну светящуюся палочку в горячую воду, а другую — в ледяную до прихода учеников. Перед демонстрацией светящиеся палочки должны быть в воде как минимум за пару минут.

      Сообщите ученикам, что вы нагрели одну светящуюся палочку и охладили другую.

      Спросите студентов:

      Как запустить светящуюся палочку?
      Согните палку, пока не услышите хлопок.
      Что делать, если вы хотите, чтобы ваша светящаяся палочка прослужила дольше?
      Поместите светящуюся палочку в морозильную камеру, когда вы ее не используете.

      Объясните: когда ученики сгибают палку, чтобы запустить ее, они ломают небольшой контейнер, наполненный химическим веществом, внутри световой палки. После разрушения химические вещества, которые были разделены, объединяются и вступают в реакцию друг с другом. Если положить светящуюся палочку в морозильную камеру, чтобы она прослужила дольше, температура может иметь какое-то отношение к скорости химической реакции.

      Процедура

      1. Извлеките светящиеся палочки из горячей и холодной воды.
      2. Попросите двух учеников согнуть и включить светящиеся палочки.

      3. Покажите студентам светящиеся палочки и спросите их, что они наблюдают. Вы можете разносить палки по классу, чтобы они почувствовали разницу в температуре.

      Ожидаемые результаты

      Теплый светящийся стержень будет ярче холодного.

      Спросите студентов:

      Как узнать, происходит ли химическая реакция быстрее или медленнее в каждой светящейся палочке?
      Теплый светящийся стержень ярче, поэтому химическая реакция может протекать быстрее.Холодная светящаяся палочка не такая яркая, поэтому химическая реакция может протекать медленнее.
      Некоторые люди кладут светящиеся палочки в морозильную камеру, чтобы они прослужили дольше. Как вы думаете, почему это работает?
      Химическая реакция, происходящая в световой палке, в холодном состоянии протекает медленнее.
      Считаете ли вы, что использование более теплых реагентов увеличивает скорость других химических реакций? Почему?
      Разумно думать, что температура влияет на скорость других химических реакций, потому что температура влияет на эту реакцию.
    2. Спросите студентов, как они могут поставить эксперимент, чтобы выяснить, влияет ли температура реагентов на скорость реакции.

      Обсудите со студентами химические реакции, которые они провели на последнем уроке. Они объединили раствор хлорида кальция с раствором пищевой соды. Они увидели, что при объединении растворов образовывались твердое вещество и газ. Скажите учащимся, что они согреют и охладят раствор хлорида кальция и раствор пищевой соды, чтобы выяснить, влияет ли температура на скорость химической реакции.

      Спросите студентов:

      Сколько наборов решений мы должны использовать?
      Ученики должны использовать два набора: один с подогревом, а другой с охлаждением. Скажите студентам, что они будут использовать ванны с горячей и холодной водой, как в демонстрации, для нагрева и охлаждения растворов.
      Должны ли нагретые образцы раствора пищевой соды и раствора хлорида кальция быть такими же, как охлажденные образцы?
      Да.Следует использовать образцы того же раствора и такое же количество холодного раствора, что и теплого раствора.
      В демонстрации светящейся палочки мы могли бы сказать, что реакция происходила быстрее, если бы свет был ярче. Как мы можем узнать, происходит ли реакция в этой химической реакции быстрее?
      Химическая реакция происходит быстрее, чем больше продукции производится. Мы должны искать больше пузырьков (двуокиси углерода) и большего количества белого осадка (карбонат кальция).
    3. Попросите учащихся нагреть пару реагентов и охладить другую и сравнить количество продуктов в каждой реакции.

      Вопрос для расследования

      Влияет ли температура реагентов на скорость химической реакции?

      Материалы для каждой группы

      • Пищевая сода
      • Хлорид кальция
      • Вода
      • Цилиндр градуированный
      • Весы или мерная ложка (½ чайной ложки)
      • 4 маленьких пластиковых стаканчика
      • 2 пластиковых контейнера для деликатесов
      • Горячая вода (около 50 ° C)
      • Холодная вода (0–5 ° C)
      • Малярная лента
      • Ручка

      Процедура

      1. Приготовьте раствор пищевой соды
        1. Используйте малярную ленту и ручку, чтобы промаркировать 2 небольших пластиковых стаканчика с раствором пищевой соды и 2 небольших пластиковых стаканчика с раствором хлорида кальция.
        2. С помощью градуированного цилиндра добавьте 20 мл воды в одну из чашек с раствором пищевой соды.
        3. Добавьте 2 г (около ½ чайной ложки) пищевой соды в воду в чашке с этикеткой. Взбивайте, пока не растворится как можно больше пищевой соды. (На дне чашки может быть нерастворенная пищевая сода.)
        4. Налейте половину раствора пищевой соды в другую чашку с раствором пищевой соды.
      2. Приготовьте раствор хлорида кальция
        1. С помощью градуированного цилиндра добавьте 20 мл воды в одну из чашек с раствором хлорида кальция.
        2. Добавьте 2 г (около ½ чайной ложки) хлорида кальция в воду в чашке с этикеткой. Помешивайте, пока хлорид кальция не растворится.
        3. Налейте половину вашего раствора хлорида кальция в другую чашку с раствором хлорида кальция.
      3. Нагрев и охлаждение растворов
        1. Налейте горячую воду в одну пластиковую емкость и холодную воду в другую, пока они не будут заполнены примерно на.Вода не должна быть очень глубокой. Это ваши ванны с горячей и холодной водой.
        2. Поместите в горячую воду одну чашку раствора пищевой соды и одну чашку раствора хлорида кальция. Осторожно покрутите чашки в воде примерно 30 секунд, чтобы нагреть растворы.
        3. Ваш партнер должен поместить в холодную воду одну чашку раствора пищевой соды и одну чашку раствора хлорида кальция. Осторожно покрутите чашки в воде примерно 30 секунд, чтобы охладить растворы.
      4. Объедините решения
        1. В то же время вы и ваш партнер должны сочетать два теплых решения друг с другом и два холодных решения друг с другом.

      Ожидаемые результаты

      Теплые растворы реагируют немедленно и намного быстрее, чем холодные. В объединенных теплых растворах быстро появятся пузырьки и частицы белого твердого вещества.Холодные растворы станут мутно-серыми и останутся такими на некоторое время. Со временем объединенные растворы постепенно станут белыми и пузырьками, и появятся частицы белого твердого вещества.

    4. Обсудите наблюдения студентов.

      Спросите студентов:

      Влияет ли температура реагентов на скорость химической реакции?
      Да. Теплые растворы реагируют намного быстрее, чем холодные.
    5. Покажите студентам, что более быстро движущиеся молекулы в теплых реагентах ударяют друг друга с большей энергией и поэтому с большей вероятностью будут реагировать.

      Спросите студентов:

      Как вы думаете, почему на молекулярном уровне теплые растворы реагируют быстрее, чем холодные?

      Объясните учащимся, что для реакции молекул реагентов им необходимо контактировать с другими молекулами реагентов с достаточной энергией, чтобы определенные атомы или группы атомов разошлись и рекомбинировали, чтобы образовать продукты.Когда реагенты нагреваются, средняя кинетическая энергия молекул увеличивается. Это означает, что больше молекул движутся быстрее и сталкиваются друг с другом с большей энергией. Если большее количество молекул ударяется друг о друга с достаточной энергией для реакции, скорость реакции увеличивается.

      Спроецируйте анимацию. Молекулы сталкиваются и реагируют.

      Укажите, что более медленно движущиеся молекулы ударяются и отскакивают, не реагируя. Но более быстрые молекулы ударяют друг друга с достаточной энергией, чтобы разорвать связи и отреагировать.

    6. Представьте идею о том, что для протекания некоторых химических реакций необходимо добавлять энергию.

      Сообщите учащимся, что реакция между раствором пищевой соды и раствором хлорида кальция происходит при комнатной температуре. Студенты увидели, что скорость реакции можно ускорить, если реагенты нагреть, и замедлить, если реагенты охладить.

      Объясните, что существует много реакций, которые вообще не происходят при комнатной температуре.Чтобы эти реакции произошли, реагенты необходимо нагреть. Когда они нагреваются, у реагентов достаточно энергии для реакции. Часто, как только реакция началась, энергии, произведенной самой реакцией, достаточно, чтобы она продолжалась.

      Спроецируйте видео «Вулкан из дихромата аммония» из «Химии оживает», том 1.

      Скажите студентам, что для начала этой реакции требуется тепло, но выделяется достаточно тепла для продолжения реакции. Вы также можете упомянуть студентам, что обычная горящая свеча работает точно так же.Воск свечи и кислород не вступают в реакцию, пока не будет добавлен жар спички. Затем тепло горящего воска обеспечивает тепло, чтобы поддерживать реакцию.

    Наука на расстоянии

    Наука на расстоянии Наука на расстоянии

    Этот биомодуль требует использования учебника «Изучение жизни» профессора Джона Бламира.

    Конспект лекций

    проверка

    Используйте этот отдел, чтобы проверить точность ваших конспектов лекций.Убедитесь, что вы записали следующие определения, объяснения и важные концепции в своих заметках.

    Биологическая энергия — Часть третья

    Автомобиль на холме

      Ключевые идеи;
    • Автомобиль без тормозов на вершине холма обладает высоким потенциалом энергии.
    • Автомобиль скатывается с холма спонтанно.
    • У подножия холма автомобиль будет иметь меньшую потенциальную энергию.
    • Во время этого мероприятия будет соблюдаться Второй закон термодинамики.

    Удар на дороге

      Ключевые идеи;
    • Автомобиль можно предотвратить от скатывания с холма, поставив на дороге небольшую неровность на вершине холма.
    • Когда колеса автомобиля упираются в эту неровность, машина перестает катиться, даже если сила тяжести продолжает тянуть ее вниз.
    • Неровность на дороге действует как барьер, предотвращающий самопроизвольный процесс.

    Химические реакции

      Ключевые идеи;
    • Пламя в верхней части свечи — это спонтанная химическая реакция.
    • Кислород и углеводородные парафины реагируют с образованием диоксида углерода и воды.
    • В начале реакции газообразный кислород и углеводородный парафин оба богаты потенциальной энергией, они находятся на вершине энергетического «холма».
    • По мере протекания реакции выделяется энергия и образуются молекулы углекислого газа и воды.
    • В конце реакции молекулы продукта (углекислый газ и вода) имеют низкую энергию, они находятся у основания энергетического «холма».
    • Это спонтанная реакция пламени свечи на горение, которая подчиняется второму закону термодинамики.

    Энергия активации — неровность дороги

      Ключевые идеи;
    • Кислородные и углеводородные воски стабильны при комнатной температуре.
    • Несмотря на то, что это спонтанный процесс, эти две молекулы НЕ реагируют друг с другом и загораются, когда вы меньше всего этого ожидаете.
    • Подобно ухабу, удерживающему машину от скатывания с холма, существует барьер, сдерживающий самопроизвольную химическую реакцию и предотвращающий ее возникновение.
    • Этот барьер называется Энергетическим барьером активации .

    Что такое барьер энергии активации?

      Ключевые идеи;
    • Молекулы могут реагировать друг с другом, только когда они сталкиваются друг с другом.
    • Обычно молекулы сталкиваются и отскакивают; ничего не происходит, никакой химической реакции не происходит.
    • Если добавляется энергия, молекулы движутся быстрее, и их столкновения становятся более жестокими.
    • Когда молекулы сталкиваются с большей силой, они распадаются, и их атомы перестраиваются в новые конфигурации. Образуются молекулы продукта.
    • Дополнительная энергия, которая должна быть добавлена ​​к движущимся молекулам, чтобы заставить их двигаться достаточно быстро, чтобы реагировать друг с другом, — это дополнительная энергия активации.

    Зачем вам спичка, чтобы зажечь свечу?

      Ключевые идеи;
    • Быстро движущиеся молекулы кислорода постоянно врезаются в молекулы углеводородного воска в свече, но ничего не происходит.
    • Ничего не происходит, потому что столкновениям молекул не хватает силы, чтобы разрушить реагирующие молекулы.
    • Когда зажженная спичка помещается рядом с фитилем свечи, тепло от горящей спички передается движущимся молекулам кислорода.
      Дополнительная энергия заставляет молекулы кислорода двигаться все быстрее и быстрее.
    • Когда быстрые молекулы кислорода врезаются в молекулы углеводородов, они вызывают химическую реакцию.
    • Пламя свечи — это спонтанная химическая реакция, при которой выделяется энергия (свет и тепло).
    • Горящая спичка дала достаточно энергии, чтобы начать реакцию.
    • Дополнительная тепловая энергия толкает реакцию через энергетический барьер активации.

    Преодоление энергетического барьера активации

      Ключевые идеи;
    • Самопроизвольные реакции обычно не происходят (при комнатной температуре и давлении) из-за барьера энергии активации.
    • Добавление дополнительной энергии извне, такой как тепловая энергия спички, запускает большинство спонтанных реакций, которые затем протекают естественным образом.
    • Катализ — это вещества, которые снижают энергию активации, сдерживая спонтанные реакции.
    • Когда барьер энергии активации понижается катализатором, может иметь место химическая реакция.

    Катализаторы объединяют реагирующие молекулы

      Ключевые идеи;
    • Катализаторы — это вещества, которые объединяют реагирующие молекулы.
    • Реагирующие молекулы удерживаются близко друг к другу на поверхности катализатора.
    • Взаимодействие между катализатором и реагирующими молекулами снижает энергетический барьер активации, и происходит химическая реакция.
    • Молекулы продукта высвобождаются с поверхности катализатора, и процесс можно начинать снова.
    • Многие неорганические катализаторы представляют собой металлы с большой площадью поверхности, на которой реагирующие молекулы могут собираться вместе.

    Ячейкам нужны катализаторы

      Ключевые идеи;
    • Клетки проводят множество спонтанных реакций.
    • Каждая из этих реакций имеет энергетический барьер активации, который необходимо преодолеть.
    • Клетки используют катализаторы, чтобы преодолеть эти энергетические барьеры активации и вызвать спонтанные реакции.
    • Эти органические катализаторы называются ферментами

    Ферменты — биологические катализаторы

      Ключевые идеи;
    • Большинство ферментов — это белки.
    • Белки представляют собой длинные цепочки аминокислот, сложенные в трехмерные формы.
    • Реагирующие молекулы, называемые субстратами , взаимодействуют со складчатой ​​частью поверхности фермента, называемой активным центром.
    • Когда реагирующие молекулы (субстраты) связываются с активным центром, энергетический барьер активации понижается.
    • Происходит химическая реакция и образуются молекулы продукта.
    • Молекулы продукта высвобождаются из активного центра фермента.
    • Активный центр фермента свободен для связывания большего количества реагирующих молекул субстрата.

    Ферменты увеличивают скорость химических реакций

      Ключевые идеи;
    • Количество продукта, которое образуется за единицу времени, и есть скорость реакции.
    • Энергетические барьеры активации сдерживают спонтанные реакции.
      Количество продукта, производимого за единицу времени, очень мало.
      Значит, скорость реакции очень низкая.
    • Катализаторы снижают энергетический барьер активации.
      Произведено больше продукта, поэтому скорость реакции увеличивается.
    • Катализаторы увеличивают скорость химической реакции.
    • Катализаторы не подвергаются постоянному изменению или модификации во время химической реакции, поэтому их можно использовать снова и снова.

    Дополнительные свойства ферментов

      Ключевые идеи;
    • Ферменты обладают дополнительными свойствами.
    • Активный центр молекулы фермента имеет очень специфическую форму и будет связывать только реагирующие молекулы, которые соответствуют этой форме.
      Все остальные молекулы отвергаются и не могут связываться.
    • Фермент, таким образом, катализирует только одну химическую реакцию.
    • Ферменты очень специфичны, клетки вырабатывают разные ферменты для каждой химической реакции.
    • Уникальная форма белка-фермента (и его активного центра) является деликатной и может изменяться под воздействием факторов окружающей среды.
    • Тепло изменит форму фермента (денатурация) и изменит форму активного центра.
    • Без активного центра фермент не может катализировать химическую реакцию.
    • Скорость реакции падает почти до нуля.

    Ферменты работают в командах

      Ключевые идеи;
    • Клетки способны превращать простые исходные материалы в очень сложные вещества.
    • Ферменты работают в скоординированных группах, чтобы осуществить эти преобразования.
    • Первый фермент в команде превращает исходный материал в промежуточную молекулу.
    • Следующий фермент в последовательности берет промежуточную молекулу в качестве субстрата и превращает ее в следующий промежуточный продукт.
    • Последующие члены команды берут это промежуточное звено и превращают его в другие промежуточные продукты.
    • Наконец, последний фермент в последовательности производит конечный продукт.
    • Цепь молекул от исходного материала до конечного продукта называется метаболическим путем


    Наука на расстоянии
    © 1997, профессор Джон Бламир

    Химия 534

    Скорость реакции (продолжение)

    1. Горение и Энергия активации

    Как вы помните, горение предполагает реакцию между топливом и кислородом.

    Продукты реакции горения всегда включают оксид, который связывается с атакованным атомом в топливе (были драматизирующий здесь: жертва — просто атом, который потерял электроны в электронно-голодный кислород).

    Если в молекулах топливо, вода также будет производиться.

    Пример 1 : Предсказать, что будет образовываться в результате сгорания из следующих:

    Топливо

    Продукты сгорания

    Уравнение

    Алюминий (Al)

    Al 2 O 3

    2 Аl + 1.5 O 2 -> Al 2 O 3

    Метан (CH 4 )

    CO 2 + H 2 O

    CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2H 2 O

    Бензин (C 8 H 18 )

    CO 2 + H 2 O

    К 8 В 18 + 12.5O 2 -> 8CO 2 + 9H 2 O

    уголь (смесь S + С)

    SO 2 + CO 2

    S + O 2 -> SO 2 ; C + O 2 -> CO 2

    древесина (смесь [C 6 H 10 O 5 ] n и [C 10 H 12 O 3 ] n )

    CO 2 + H 2 O

    ————————————

    Поскольку при сгорании образуются очень стабильные продукты, реакции горения экзотермические .

    Пример 2 : Изобразите профиль реакции (энтальпия в зависимости от реакция-прогресс) для реакции горения.

    Энтальпия (кДж)

    Прогресс реакции

    Хотя реакции горения в конечном итоге вызывают тепло, им также нужно тепло, чтобы начать работу.Температура, при которой кислород молекулы врезаются в молекулы топлива с достаточной энергией, так что электроны украденные и произведенные продукты известны как точка возгорания .

    Вещество

    Точка зажигания ( o C)

    Бумага

    232

    Дерево (зависит от типа)

    190-266

    Хлопок

    266

    Метиловый спирт

    464

    Газ природный (в зависимости от состава)

    482-632

    Небольшая выпуклость на графике на предыдущей странице представляет количество энергии, необходимое для достижения точки возгорания.Много реакции, не связанные с горением, также нуждаются в резком старте, и в целом они известны как энергия активации , A e . Энергию активации можно рассчитать по:

    A e = H максимум H реагенты

    Пример 3 . Рассчитайте энергию активации для следующего:

    350 кДж

    300 кДж

    200 кДж

    Энергия активации = A e = 350-300 кДж = 50 кДж

    2. Ставки Горение

    Первые три фактора, контролирующие скорость горение являются составляющими пожарного треугольника . Они тепло, кислород и топливо.

    Если отсутствует любой из трех компонентов, ставка будет равна нулю; другими словами, огонь прекратится. По понятным причинам пожарных учат пожарному треугольнику:

    .

    Пути воды подавляет большинство пожаров, потому что он поглощает большое количество тепла благодаря своей высокой удельной теплоемкости, поэтому он охлаждает Огонь.

    CO 2 огнетушители, выделяющие углекислый газ в результате реакции Na 2 CO 3 с H 2 SO 4 , (или при наличии жидкого диоксида углерода ниже давление)

    задушить огонь и лишить его кислорода .

    В бою пожаров важно не допустить, чтобы огонь достиг областей, богатых топливом , таких как масляные печи. Любые газовые линии ведущие к зоне горения должны быть автоматически отключены, так как сигнализация срабатывает. сработал.Для получения дополнительных сведений о пожаротушении перейдите по этой ссылке.

    следующие влияют на скорость горения, или, проще говоря, насколько быстро что-то ожоги. Обратите внимание, что 3 компонента огненного треугольника присутствуют среди пяти факторы.

    Характер используемого топлива.

    Концентрация кислорода

    Площадь поверхности топлива

    Температура

    Наличие катализаторов

    Пример 1 Свяжите, как каждый из первых четырех факторов Перечисленное выше влияет на скорость сжигания дров в камине.

    а. Природа использованное топливо:

    Количество влаги все еще присутствующий в древесине, замедляет скорость горения.

    Определенные породы дерева содержат больше смолы или масел, что увеличивает скорость горения.

    Конструктивно разные деревья синтезируют разные волокна, и не все они горят с одинаковой скоростью.

    г. Концентрация кислород:

    Чем выше концентрация кислорода, тем быстрее сгорит древесина. Это относится ко всем остальным горючие материалы.

    г. Площадь поверхности топливо :

    Если вы возьмете два одинаковые бревна и превратить одно в щепу, целое сгорит много помедленнее. Из-за меньшей площади поверхности неповрежденное бревно имеет меньшую молекулы подвергаются воздействию кислорода.Это означает, что молекулы кислорода будут только сталкиваться с крошечной долей от общего количества доступных молекул древесины. Без столкновений, никакой реакции не будет, и поэтому низкая площадь поверхности резко замедляет скорость горения.

    г. Температура :

    Повышение температуры увеличивает кинетическую энергию молекул кислорода и топлива. Это приведет к большему количеству общих столкновений и к более эффективным столкновениям между топливо и О 2 .Поскольку больше молекул реагируют за один и тот же период время это увеличивает скорость сгорания.

    e. Катализаторы :

    Катализатор — это химическое вещество, ускоряющее реакцию. (Катализатором, как мы рассмотрим позже, является сам по себе не расходуется в реакции.) Таким образом, любое химическое вещество, которое облегчает кислород отвод электронов от дерева снизит энергию активации и увеличит скорость, с которой горит древесина.

    Упражнения для Скорость горения

    1. Напишите сбалансированное уравнение горения пентан. Пентан — C 5 H 12 .Определите топливо и оксида и включить тепло в соответствующую часть уравнения.

    2. Изобразите профиль реакции, в котором реагенты H = 100 кДж, энергия активации 50 кДж, DH = -25 кДж.

    3. Что из следующего не является абсолютно необходимым для сгорания?

    А.топливо Б. кислород

    C. матч D. достаточно высокая температура

    4. Углерод горит на воздухе с образованием CO 2 и H 2 O. При каких условиях вы ожидаете самую высокую скорость сгорания?

    A. Куски угля нагреваются и допускаются гореть естественно на воздухе.

    Б. Нагнетание горячего воздуха над углем во время его горения.

    С. Присыпать уголь порошком и дать ему загореться естественным образом.

    Д. Присыпать уголь и нагреть его горячим воздухом.

    5. Как помогает тушить пена из огнетушителя Огонь?

    6. Повар развел огонь, забыв о масле, которое он было тепло. Затем он снял сковороду с плиты и бросил в нее пищевую соду. кастрюля.

    Объяснить почему повар так поступил. Почему он не использовал воду?

    7. Оливковое масло имеет более низкую точку возгорания, чем кукурузное. Какое растительное масло более практично?

    8. Согласно производителю, средняя скорость горения некоего

    типа свечей из парафин, C 25 H 52 , составляет 8,33 × 10 -4 моль / мин.Этот тип

    свеча продается четырьмя размеры: 25, 50, 75 или 100 г. Вы хотите использовать только один

    свечи данного типа на обеспечить 4 часа непрерывного света. Какой самый маленький

    один можно купить для этого?

    9. Почему с молекулярной точки зрения должна ли реакция горения достигнуть точки возгорания до того, как начнется пожар?

    10. Почему с молекулярной точки зрения площадь поверхности увеличить скорость реакции?

    Печень: ферменты помогают вам!

    Ключевые концепции
    Химия
    Кислоты
    Базы
    Температура
    Физиология
    Молекулярная биология

    Введение
    Ваша печень важна для очистки от любых потенциально опасных веществ, которые вы потребляете.Но как это сделать? — С небольшой помощью сложной химии. В вашей печени, как и в любой ткани тела, происходит множество химических реакций. Часто эти реакции требуют, чтобы «помощь» происходила с большей скоростью, и это может быть обеспечено ферментами — крошечными типами белков.

    Печень использует специальные ферменты, которые помогают расщеплять токсичные вещества и делают их более безопасными для организма. Но фермент, как и химические реакции, которые он модифицирует, нуждается в определенных условиях для выполнения своей работы.Таким образом, некоторые среды могут сделать фермент печени эффективным, тогда как другие могут вообще помешать ему.

    Фон
    Химическая реакция происходит, когда соединения объединяются и их молекулы взаимодействуют с образованием новых соединений. Иногда эти реакции происходят сами по себе, обычно очень быстрые и спонтанные и выделяют энергию. Другие химические реакции нуждаются в энергии, без которой они протекали бы очень медленно или не протекали бы совсем. Ферменты могут помочь ускорить эти типы химических реакций.

    Ферменты — это большие белки, которые ускоряют скорость химической реакции, действуя как катализатор. Катализатор обеспечивает необходимую среду для протекания реакции, тем самым ускоряя ее. Определенные катализаторы работают с определенными типами реакций; Другими словами, каждый фермент может активировать определенный тип реакции. Ферменты могут быть очень суетливыми, и иногда для их нормальной работы требуется определенная среда или условия. Некоторые ферменты могут даже быть повреждены, например, при воздействии слишком большого количества тепла.Поврежденный фермент больше не может катализировать химическую реакцию.

    Каталаза — это фермент в печени, который расщепляет вредную перекись водорода на кислород и воду. Когда происходит эта реакция, пузырьки газообразного кислорода выделяются и образуют пену.

    Материалы
    • Сырая печень (свежая или замороженная, размороженная; четверть фунта)
    • Нож
    • Разделочная доска
    • Блендер
    • Вода
    • Холодильник
    • Капельница для лекарств
    • Большая тарелка
    • Перекись водорода (лучше всего подойдет новая или недавно приобретенная бутылка)
    • Мерная чайная ложка
    • Две миски
    • Уксус
    • Пищевая сода
    • Чаша для микроволновой печи (с крышкой)
    • Микроволновая печь

    Подготовка
    • Полностью продезинфицируйте любую поверхность, к которой прикасается сырая печень во время этого занятия.
    • На разделочной доске аккуратно разрежьте печень на маленькие кубики длиной от одного до двух сантиметров. Будьте осторожны при использовании острого ножа. (С этим может потребоваться помощь взрослому.)
    • Поместите кубики печени в блендер и добавьте равный объем воды. Смешивайте на высокой скорости, при необходимости пульсируя, пока печень не станет гладкой и не останется кусочков. Остерегайтесь острых лезвий блендера.
    • Храните смешанную печень в холодильнике.

    Порядок действий
    • Положите одну каплю смешанной печени на большую тарелку.К капле смешанной печени добавьте одну каплю перекиси водорода. Вы должны увидеть много пузырей! Как вы думаете, из чего сделаны пузыри? Это показывает, что печеночный фермент каталаза запускает химическую реакцию, которая расщепляет опасную для организма перекись водорода на менее опасные соединения.
    • Чтобы проверить действие кислоты на фермент печени, положите одну чайную ложку смешанной печени в миску и хорошо перемешайте с одной чайной ложкой уксуса. Какого цвета и консистенции эта смесь? Нанесите одну каплю смеси на чистую часть большой тарелки и добавьте в нее одну каплю перекиси водорода. По сравнению с необработанной смешанной печенью образовалось больше, меньше или примерно такое же количество пузырьков? Они формировались медленнее, быстрее или примерно с такой же скоростью?
    • Чтобы проверить действие основы, положите одну чайную ложку смешанной печени в миску и смешайте ее с одной чайной ложкой пищевой соды. Какого цвета и консистенции эта смесь? Нанесите одну каплю смеси на чистую часть большой тарелки и добавьте в нее одну каплю перекиси водорода. Образовалось больше, меньше или примерно столько же пузырей? Они формировались медленнее, быстрее или примерно с такой же скоростью?
    • Чтобы проверить действие тепла, положите одну чайную ложку смешанной печени в миску, подходящую для использования в микроволновой печи.Накройте миску и поставьте в микроволновую печь на 20 секунд. Как смешанная печень выглядит после нагрева? Удалите немного нагретой печени и положите ее на чистую часть большой тарелки. Добавьте в него одну каплю перекиси водорода. Образовалось больше, меньше или примерно столько же пузырей? Они формировались медленнее, быстрее или примерно с такой же скоростью?
    На основании ваших наблюдений, при каких условиях фермент работает лучше всего? Какие условия заставляют его работать хуже всего? Как вы думаете, почему это так?
    Extra: Попробуйте поэкспериментировать с другими условиями.Например, попробуйте заморозить смешанную печень или смешать ее с солью, а затем проверить активность фермента. Или вы можете попробовать добавить более одной чайной ложки уксуса или пищевой соды, а затем проверить фермент. В каких условиях фермент работает хорошо, а в каких — плохо?
    Extra: Вы можете попробовать это упражнение еще раз, используя другой фермент, называемый бромелайном, который переваривает белки и может быть извлечен из ананасов. Один из белков, который весело переваривать с использованием бромелаина, — это желатин, который содержится во многих пудингах и студенистых десертах. Как различные условия влияют на способность бромелайна переваривать белки?

    Наблюдения и результаты

    При воздействии перекиси водорода, смешанная печень пузырилась меньше при смешивании с уксусом или пищевой содой по сравнению с необработанной? Неужели он пузырился еще меньше после того, как его нагревали в микроволновой печи?

    Для работы фермента необходимы определенные условия, и идеальная среда может указывать на то, где фермент обычно работает в организме.А поскольку разные ткани организма имеют различную среду — кислую или теплую, — каждый фермент настроен так, чтобы лучше всего работать в определенных условиях.

    Разные ткани в организме имеют разный pH (pH — это мера того, насколько щелочной или кислый раствор). Печень поддерживает нейтральный pH (около pH 7), с которым легче всего работать ее ферментам, таким как каталаза. Следовательно, при воздействии перекиси водорода печень должна производить больше пузырьков (газообразного кислорода), причем быстрее. скорость, когда он не был обработан, чем когда он подвергался воздействию уксуса или пищевой соды.(При обработке пищевой соды он мог пузыриться больше, чем уксус, потому что он мог бы лучше вернуть pH примерно к 7)

    Точно так же ферменты в печени также используются для работы при температуре тела (37 градусов Цельсия), поэтому нагрев смешанной печени до температуры более высокой, чем та, должен был повредить фермент каталазы и явно уменьшить количество пузырьков при воздействии водорода.