Задание №17 — Теоретические основы химии

К списку заданий

Задание №17

Из предложенного перечня выберите две эндотермические реакции.

1) взаимодействие азота с водородом

2) взаимодействие этилена с водородом

3) разложение гидроксида магния

4) взаимодействие хлора с натрием

5) взаимодействие азота с кислородом

Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.

Правильный ответ

35, 53

Пояснение

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать эндотермические реакции (реакции, протекающие с поглощением теплоты), вспомним основные правила классификации реакций по тепловому эффекту:

Большинство реакций соединения являются экзотермическими (выделяют тепло), так как образование новых химических связей обычно энергетически выгоднее, чем их разрыв.
Большинство реакций разложения являются эндотермическими (поглощают тепло), так как для разрушения химических связей в исходном веществе требуется затратить энергию извне.
Существуют важные исключения, которые часто встречаются в ЕГЭ:
- Взаимодействие азота с кислородом (N₂ + O₂ → 2NO) — это реакция соединения, но она эндотермическая.
- Взаимодействие азота с водородом (синтез аммиака) — это классическая экзотермическая реакция.

Разберем предложенные варианты:

1) Взаимодействие азота с водородом:
N₂ + 3H₂ ⇄ (t°, p, кат) 2NH₃ + Q
Это реакция соединения, протекающая с выделением теплоты. Она является экзотермической. Не подходит.

2) Взаимодействие этилена с водородом (гидрирование):
CH₂=CH₂ + H₂ → (Ni, t°) CH₃-CH₃ + Q
Реакции гидрирования ненасыщенных углеводородов всегда сопровождаются выделением энергии. Это экзотермическая реакция. Не подходит.

3) Разложение гидроксида магния:
Mg(OH)₂ → (t°) MgO + H₂O - Q
Это типичная реакция разложения нерастворимого основания при нагревании. Для протекания процесса необходимо постоянное подведение теплоты. Реакция эндотермическая. Подходит.

4) Взаимодействие хлора с натрием:
2Na + Cl₂ → 2NaCl + Q
Взаимодействие активного металла с неметаллом протекает очень бурно с выделением большого количества света и тепла. Это экзотермическая реакция. Не подходит.

5) Взаимодействие азота с кислородом:
N₂ + O₂ ⇄ (t° ≈ 2000 °C или эл. разряд) 2NO - Q
Это то самое исключение из правил. Из-за очень прочной тройной связи в молекуле азота реакция требует огромных затрат энергии и является эндотермической. Подходит.

Таким образом, эндотермическими являются реакции под номерами 3 и 5.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №17Далее