Химиялық реакция жылдамдығына әсер ететін факторлар

Химия пәнінен №1 межелік бақылау тапсырмалары

Бұл материал үш бөлімнен тұрады: атом құрылысы мен химиялық байланыс, термохимия, химиялық кинетика және тепе-теңдік. Тапсырмаларды орындағанда теңдеулерді дұрыс теңестіріп, зат атауларын дәл көрсетіңіз.

Бөлім I

Атом құрылысы • Периодтық жүйе • Байланыс

Бөлім II

Энергетика • Термохимия

Бөлім III

Кинетика • Факторлар • Тепе-теңдік

I. Атом құрылысы. Периодтық жүйе. Химиялық байланыс

Кестелердегі берілген элементтер мен заттар бойынша жоғары валенттік қосылыстарды, олардың қасиеттерін және тұз түзілу реакцияларын жазыңыз. Қажет жерінде құрылымдық формулаларды көрсетіп, байланыс түрлерін атаңыз.

Негізгі назар

Оксид • Гидроксид • Тұз

1) Жоғары валенттік оксидтер мен гидроксидтер

Кестеде берілген а элементтер үшін жоғары валенттік оксидтер мен гидроксидтердің химиялық және құрылымдық формулаларын жазыңыз.
Әр қосылыстың атауын көрсетіңіз.
Құрылымдық формулаларда атомдар мен атомдар топтары арасындағы химиялық байланыс түрін (иондық, коваленттік, полярлы/полярсыз) белгілеңіз.

2) Оксидтердің түрі және қасиеттері

Оксидтердің қай түрге жататынын анықтаңыз: негіздік, қышқылдық, амфотерлі.
Негізгі қасиеттерін дәлелдейтін реакция теңдеулерін жазыңыз (мысалы, қышқылдармен/негіздермен әрекеттесуі).

3) Гидроксидтердің қасиеттері

Гидроксидтерді түрлеріне қарай жіктеңіз: қышқыл, негіз, амфотерлі гидроксид.
Негізгі қасиеттерін сипаттайтын реакция теңдеулерін жазыңыз.

4) Орта, негіздік және қышқыл тұздар

Кестеде берілген б заттардың әрекеттесуі арқылы орта, негіздік және қышқыл тұздардың түзілуі мүмкін болатын реакция теңдеулерін жазыңыз.
Реакцияға қатысатын заттардың атауларын көрсетіңіз.

Кесте: а және б тапсырмаларына арналған варианттар

Әр жол — жеке вариант. а: элементтер жиыны. б: реактивтер жұбы.

№ 1–40

№	а (элементтер)	б (реактивтер)
1	Ti, V, Si, Ca	Al(OH)3 + H2SO4
2	Zn, N, C, K	HClO4 + Ca(OH)2
3	Li, As, Cu, Pb	NaOH + H2SO4
4	K, Al, W, Ni	Fe(OH)3 + H2SO4
5	Hg, P, Mo, Fe	Mg(OH)2 + HNO3
6	Ge, Cu, Bi, Mn	H2MnO4 + NaOH
7	Al, Re, K, Cr	Cr(OH)3 + HNO3
8	Ba, N, Al, Mg	Zn(OH)2 + HCl
9	In, Sb, Fe, Na	Zn(OH)2 + H2SO4
10	Ge, Re, Li, C	Be(OH)2 + H2SO4
11	Mg, Br, Sr, Pb	Cr(OH)3 + HCl
12	Ba, S, Na, Ge	Mg(OH)2 + H2SO4
13	V, Au, P, Be	Co(OH)2 + H2SO4
14	Ta, N, La, Fe	Ni(OH)2 + HNO3
15	Ca, S, Pb, Li	Mn(OH)2 + HCl
16	Zn, Na, Bi, S	Mn(OH)2 + HNO3
17	Na, Zn, W, Mo	NaOH + H3PO4
18	Cu, Ag, Al, Re	NaOH + H2CO3
19	Mn, Na, V, Fe	NaOH + H2S
20	Hg, Sn, K, Te	Fe(OH)3 + H2S
21	Ca, Sn, Ge, Zn	HNO3 + Fe(OH)2
22	W, Cr, Pb, K	HNO3 + Mg(OH)2
23	Ca, H, N, Re	HNO3 + Ca(OH)2
24	Ga, Cu, Bi, Nb	HNO3 + Al(OH)3
25	Be, Fr, Ge, As	HNO3 + Cr(OH)3
26	Al, W, Li, P	HNO3 + Ba(OH)2
27	C, Sc, P, Sn	HCl + Zn(OH)2
28	Sr, Re, Ti, As	HCl + Al(OH)3
29	K, Se, Mo, Fe	H3AsO3 + KOH
30	Be, V, Si, Co	HI + Cr(OH)3
31	Zn, La, Ts, Os	H3PO4 + Ca(OH)2
32	C, Cd, Ge, As	Al(OH)3 + H3PO4
33	Na, Al, S, Ca	HCrO4 + Ca(OH)2
34	Mo, Fe, Bi, Sn	H2S + Ca(OH)2
35	Co, Cl, Fe	H2SO4 + LiOH
36	Mg, P, Zn, F	Cu(OH)2 + H2S
37	Ga, Li, N, V	Fe(OH)3 + HCl
38	Se, Ti, W, Mg	HCl + Cr(OH)3
39	K, Te, La, Pb	Ca(OH)2 + H2CO3
40	Cr, Tl, Sr, Be	H2SeO3 + KOH

Ескерту: Кейбір жазбаларда бос орындар/таңбалар әркелкі берілген. Теңдеулерді жазғанда стандартты химиялық жазылымды сақтаңыз.

II. Химиялық процестердің энергетикасы. Термохимия

Әр вариант үшін стандартты жағдайда (298 K) реакцияның энтальпиясын (ΔH°298), энтропиясын (ΔS°298) және Гиббс энергиясын (ΔG°298) есептеңіз. Термохимиялық есептеулерге талдау жасап, осы жағдайда реакцияның өздігінен жүру бағытын анықтаңыз.

Қажетті стандартты түзілу жылулары, энтропия және Гиббс энергиялары мәндерін анықтамалықтан (оқулық немесе практикум соңындағы кестелерден) алыңыз.

Варианттар және реакциялар (1–40)

Фазалық күйлер: (г) — газ, (қ) — қатты, (кр) — кристалл, (с.) — сұйық.

Вариант	Реакция
1	C2H6(г) + 7/2 O2(г) → 2CO2(г) + 3H2O(г)
2	CaC2(қ) + 4H2(г) → Ca(қ) + 2CH4(г)
3	4H2S(г) + 2SO2(г) → 3S2(г) + 4H2O(г)
4	PbO(қ) + H2(г) → Pb(қ) + H2O(г)
5	MnO2(қ) + 4HCl(г) → MnCl2(қ) + Cl2(г) + 2H2O(г)
6	2AgCl(қ) + H2(г) → 2Ag(қ) + 2HCl(г)
7	ZnS(қ) + H2O(г) → H2S(г) + ZnO(қ)
8	N2(г) + O2(г) → 2NO(г)
9	C(графит) + 2H2O(г) → CO2(г) + 2H2(г)
10	2HI(г) + 1/2 O2(г) → H2O(г) + I2(г)
11	CH4(г) + CO2(г) → 2CO(г) + 2H2(г)
12	2N2(г) + 6H2O(г) + 3C(г) → 4NH3(г) + 3CO2(г)
13	SiO2(қ) + 4HF(г) → SiF4(г) + 2H2O(г)
14	4CO(г) + 2SO2(г) → S2(г) + 4CO2(г)
15	ZnO(қ) + C2H4(г) → 2Zn(қ) + CO2(г) + CH4(г)
16	C2H6(г) → C2H4(г) + H2(г)
17	2NO2(г) → 2NO(г) + O2(г)
18	CaCO3(қ) → CaO(қ) + CO2(г)
19	4HCl(г) + O2(г) → 2H2O(г) + 2Cl2(г)
20	C2H5OH(г) → C2H4(г) + H2O(г)
21	CaCl2(г) + H2O(г) → CaO(г) + 2HCl(г)
22	Zn(г) + 2H2O(г) → ZnO(г) + 2H2(г)
23	CaS(г) + CO2(г) + H2O(г) → CaCO3(г) + H2S(г)
24	4NO(г) + 6H2O(г) → 4NH3(г) + 3O2(г)
25	H2(г) + F2(г) → 2HF(г)
26	Zn(OH)2(қ) → ZnO(қ) + H2O(с.)
27	PbCl2(қ) + H2(г) → Pb(қ) + 2HCl(г)
28	3Fe2O3(кр) → 2Fe3O4(кр) + 1/2 O2(г)
29	PbS(кр) + CO(г) → Pb(кр) + COS(г)
30	N2(г) + 3H2(г) → 2NH3(г)
31	H2(г) + Cl2(г) → 2HCl(г)
32	C(графит) + S2(г) → CS2(г)
33	PbCl2(кр) + H2(г) → Pb(кр) + 2HCl(г)
34	2H2S(г) + 3O2(г) → 2SO2(г) + 2H2O(с.)
35	PCl3(г) + Cl2(г) → PCl5(г)
36	C(графит) + O2(г) → 2CO(г)
37	SO2(г) + 1/2 O2(г) → SO3(г)
38	H2(г) + 1/2 S2(г) → H2S(г)
39	CO(г) + Cl2(г) → COCl2(г)
40	C(графит) + 2H2(г) → CH4(г)

Ескерту: Берілген мәтінде кейбір реакция коэффициенттері қате/бұлыңғыр жазылған болуы мүмкін. Есептеу алдында теңдеудің стехиометриясын нақтылап алыңыз.

III. Химиялық кинетика. Реакция жылдамдығына әсер ететін факторлар. Химиялық тепе-теңдік

Бұл бөлімде реакция жылдамдығына концентрация, температура, қысым, катализатор әсерін, сондай-ақ тепе-теңдіктің ығысуын талдайсыз.

Тест және қысқа жауапты сұрақтар (1–14)

2NO + O2 → 2NO2 реакциясы үшін ыдыс көлемін 2 есе ұлғайтса, реакция жылдамдығы қалай өзгереді?
A) 4 есе азаяды B) 8 есе азаяды C) 4 есе өседі D) 8 есе өседі
Жүйеге катализатор қосқанда реакция жылдамдығының артуы немен түсіндіріледі?
A) Активтендіру энергиясының төмендеуімен B) Орташа кинетикалық энергияның артуымен C) Соқтығысу санының артуымен D) Активті молекулалар санының артуымен
20°C-та k = 10^-4 мин^-1, 50°C-та k = 8·10^-4 мин^-1. Температуралық коэффициент γ неге тең?
A) 2 B) 3 C) 4 D) 5
S(қ) + O2(г) → SO2(г) реакциясы үшін әрекеттесуші массалар заңының өрнегін көрсетіңіз.
A) v = k·C(S)·C(O2) B) v = k·C(O2) C) v = k·C(S) D) v = k·C(SO2)
2NH3(г) + HCl(г) → NH4Cl(қ) реакциясында аммиак концентрациясын 2 есе арттырса, жылдамдық қалай өзгереді?
A) Өзгермейді B) 2 есе артады C) 2 есе кемиді D) 4 есе артады E) 4 есе кемиді
Концентрацияны 2 есе арттырғанда 2N2O5 → 2N2O4 + O2 реакциясының жылдамдығы қалай өзгереді?
A) 10 есе артады B) 4 есе кемиді C) Өзгермейді D) 2 есе артады E) 4 есе артады
Егер γ = 3 болса, реакция жылдамдығын 81 есе азайту үшін температураны қанша градусқа төмендету керек?
A) 40 B) 30 C) 20 D) 10 E) 9
2CO(г) + O2(г) ↔ 2CO2(г) + Q тепе-теңдігін бастапқы заттарға (солға) ығыстыру үшін не істеу керек?
A) CO концентрациясын арттыру B) Температураны төмендету C) Қысымды арттыру D) CO2 концентрациясын азайту E) Температураны арттыру
2NH3(г) + 5NO2(г) → 7NO(г) + 3H2O(г) реакциясында аммиак концентрациясын 4 есе арттырса, жылдамдық неше есе өседі?
A) 2 B) 16 C) 32 D) 128 E) 512
Температураны 70°C-тан 40°C-қа дейін төмендетсе, реакция жылдамдығы қалай өзгереді (γ = 3)?
A) 3 есе кемиді B) 9 есе артады C) 27 есе артады D) 27 есе кемиді E) 30 есе артады
H2(г) + Cl2(г) ↔ 2HCl(г) тепе-теңдігін солға ығыстыру үшін реакция жағдайын қалай өзгерту керек?
A) Қысымды азайту B) Қысымды арттыру C) Cl2 концентрациясын арттыру D) HCl концентрациясын арттыру E) H2 концентрациясын арттыру
4HCl(г) + O2(г) ↔ 2H2O(г) + 2Cl2(г), ΔH° < 0 болса, тепе-теңдікті оңға (хлор түзілу бағытына) ығыстыру үшін не істеу керек?
A) Қысымды азайту B) HCl концентрациясын азайту C) Cl2 концентрациясын арттыру D) Температураны арттыру E) Қысымды арттыру
Fe3O4(қ) + 4CO(г) ↔ 3Fe(қ) + 4CO2(г) − Q тепе-теңдігін солға ығыстыру үшін:
A) Қысымды арттыру B) CO концентрациясын арттыру C) Температураны төмендету D) Қысымды азайту E) Температураны арттыру
Қай әсер ету тепе-теңдік константасының мәнін өзгертеді?
A) Қысымның өзгеруі B) Температураның өзгеруі C) Катализаторды ауыстыру D) Концентрацияны өзгерту

Есептер мен дәлелдеу сұрақтары (15–31)

Егер: a) қысымды 3 есе арттырса; б) көлемді 3 есе азайтса; в) NO концентрациясын 3 есе арттырса, 2NO(г) + O2(г) → 2NO2(г) реакциясының жылдамдығы қалай өзгереді?
Егер температураны 30°C-қа көтергенде реакция жылдамдығы 15,6 есе өссе, температуралық коэффициент γ неге тең?
Реакцияның жылу эффектісі активтендіру энергиясына тәуелді ме? Жауабыңызды дәлелдеңіз.
Егер тура реакция жылу бөле жүрсе, активтендіру энергиясы қайсысы үшін үлкен: тура ма, әлде кері реакция үшін бе?
280 K-пен салыстырғанда 300 K-та реакция жылдамдығы 10 есе артса, активтендіру энергиясы неге тең?
O3(г) + NO(г) → O2(г) + NO2(г) реакциясы үшін активтендіру энергиясы 10 кДж/моль. Температураны 27°C-тан 37°C-қа көтергенде реакция жылдамдығы неше есе өзгереді?
Температуралық коэффициент γ активтендіру энергиясына тәуелді ме? Дәлелдеңіз.
2SO2 + O2 → 2SO3 теңдеуі бойынша: a) O2 концентрациясын 2 есе арттырса; б) SO2 концентрациясын 3 есе арттырса, жылдамдық қалай өзгереді?
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O реакциясының жылдамдығын 9 есе арттыру үшін H2S пен SO2 концентрацияларын неше есе арттыру керек?
2Fe(қ) + 3Cl2(г) → 2FeCl3(қ) реакциясында қысымды 3 есе арттырғанда жылдамдық қалай өзгереді?
Газ қоспасының температурасын 140°C-тан 110°C-қа дейін төмендетсе (γ = 3), реакция жылдамдығы қалай өзгереді?
Температура 45°C-қа төмендегенде реакция 25 есе баяуласа, γ мәнін табыңыз.
Газ фазасындағы 4HCl + O2 → 2Cl2 + 2H2O реакциясы үшін: a) O2 концентрациясын 3 есе; б) HCl концентрациясын 3 есе; в) қысымды 3 есе арттырса, жылдамдық қалай өзгереді?
Келесі реакциялар үшін жылдамдық теңдеуін жазыңыз: 2NO + O2 → 2NO2; CaO + CO2 → CaCO3; 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O.
2A + 3B → C реакциясында белгілі уақыт аралығында A концентрациясы 0,3 моль/л-ге азайса, B концентрациясы қалай өзгереді? (Жауабы: 0,45 моль/л-ге азаяды.)
Бастапқыда реагенттердің біреуінің концентрациясы 1,2 моль/л, ал 50 минуттан соң 0,3 моль/л болса, реакцияның орташа жылдамдығы неге тең? (Жауабы: 0,018 моль/(л·мин).)
SO2 оттегімен әрекеттескенде O2 концентрациясы 1 сағат ішінде 0,25 моль/л-ге азайды. SO2 концентрациясы қалай өзгереді және орташа жылдамдық неге тең?

Жұмысқа қойылатын қысқа талаптар

Теңестіру: барлық реакция теңдеулерін дұрыс теңестіріңіз.
Атаулар: заттардың жүйелі атауларын көрсетіңіз.
Жіктеу: оксид/гидроксид түрін дәл анықтаңыз.
Есептеу: ΔH°298, ΔS°298, ΔG°298 есептеу жолын көрсетіңіз.
Талдау: өздігінен жүру бағытын негіздеңіз.
Белгілеулер: өлшем бірліктерін және фазаларды ұқыпты жазыңыз.