Задание №17 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы правильно классифицировать реакцию, запишем уравнение разложения метана до простых веществ. Метан имеет формулу CH₄. Простыми веществами, из которых он состоит, являются углерод (сажа) и водород.

Уравнение реакции:
CH₄ → (t°) C + 2H₂↑ – Q

Проанализируем данную реакцию по предложенным признакам:

1) Тепловой эффект (эндотермическая или экзотермическая). Реакции разложения большинства сложных веществ (в том числе метана) протекают при сильном нагревании и требуют постоянного подвода энергии извне. Энергия поглощается, следовательно, реакция является эндотермической. Утверждение № 1 подходит, а № 3 — нет.

2) Изменение степеней окисления (окислительно-восстановительная). Определим степени окисления элементов:
В метане CH₄: углерод C^-4, водород H⁺¹.
В продуктах (простые вещества): углерод C⁰, водород H₂⁰.
Так как степени окисления углерода и водорода изменились, реакция является окислительно-восстановительной (ОВР). Утверждение № 2 подходит.

3) Направление процесса (гидрирование). Гидрирование — это реакция присоединения водорода. В нашем случае водород, наоборот, отщепляется (выделяется). Такой процесс называется дегидрированием. Утверждение № 4 не подходит.

4) Структурные изменения (изомеризация). Изомеризация — это превращение вещества в свой изомер (изменение строения молекулы без изменения состава). При разложении метана образуются новые вещества, а не изомер. Утверждение № 5 не подходит.

Таким образом, верными являются утверждения 1 и 2.

Ответ: 12

Источник: ФИПИ