Задание №18 — Теоретические основы химии

К списку заданий

Задание №18

Из предложенного перечня выберите уравнения всех реакций, на скорость которых влияет измельчение простого вещества.

1) 2AgNO_3(тв.) = 2Ag_(тв.) + 2NO_2(г) + O_2(г)

2) CO_(г) + 2H_2(г) = CH₃OH_(г)

3) Br_2(р-р) + 6KOH₍_p_-_p₎ = 5KBr_(р-р) + KBrO_3(р-р) + 3H₂O_(ж)

4) 4Mg₍_тв_.) + 10HNO₃₍_р_-р₎ = 4Mg(NO₃)₂₍_р_-р₎ + NH₄NO₃₍_р_-р₎ + 3H₂O₍_ж₎

5) Zn₍_тв_.) + S₍_тв_.) = ZnS₍_тв_.)

Запишите номера выбранных ответов.

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить, в каких случаях измельчение вещества влияет на скорость химической реакции. Измельчение увеличивает площадь поверхности соприкосновения реагентов. Это актуально только для гетерогенных реакций, то есть таких, где реагирующие вещества находятся в разных фазах (например, твердое вещество и жидкость, твердое вещество и газ) или являются несмешивающимися твердыми веществами.

Разберем каждое уравнение, обращая внимание на агрегатное состояние исходных веществ (реагентов) и наличие среди них простого вещества:

1) 2 AgNO₃(тв.) → (t°) 2 Ag(тв.) + 2 NO₂(г) + O₂(г)
Это реакция разложения. В ней участвует только одно исходное вещество — нитрат серебра. Хотя это твердое вещество, оно является сложным веществом (состоит из атомов трех элементов). В условии же спрашивается про влияние измельчения простого вещества. Серебро здесь — продукт реакции, а не реагент. Данный вариант не подходит.

2) CO(г) + 2 H₂(г) ⇄ CH₃OH(г)
Это гомогенная реакция, так как оба реагента (угарный газ и водород) являются газами. Газы перемешиваются на молекулярном уровне, понятия «поверхность соприкосновения» для них не существует. Измельчение здесь невозможно. Данный вариант не подходит.

3) Br₂(р-р) + 6 KOH(р-р) → 5 KBr(р-р) + KBrO₃(р-р) + 3 H₂O(ж)
Оба реагента находятся в растворе (гомогенная среда). Бром (простое вещество) растворен. В гомогенных системах скорость зависит от концентрации, а не от степени измельчения. Данный вариант не подходит.

4) 4 Mg(тв.) + 10 HNO₃(р-р) → 4 Mg(NO₃)₂(р-р) + NH₄NO₃(р-р) + 3 H₂O(ж)
В этой реакции участвует простое вещество магний (Mg) в твердом состоянии и раствор азотной кислоты. Это гетерогенная реакция. Реакция идет на поверхности металла. Если мы измельчим магний (превратим его в стружку или порошок), площадь соприкосновения с кислотой резко увеличится, и скорость реакции возрастет. Вариант подходит.

5) Zn(тв.) + S(тв.) → (t°) ZnS(тв.)
В этой реакции участвуют два простых вещества: цинк (Zn) и сера (S), оба в твердом состоянии. Реакция между двумя твердыми веществами возможна только в местах их соприкосновения. Чем мельче будут порошки цинка и серы, тем больше будет контактов между их частицами и тем быстрее пойдет реакция при нагревании. Вариант подходит.

Ответ: 45

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №18Далее