ФИПИ тапсырмаларының шешімдері ЕГЭ по химия: «Химиялық есептеулер» — жауаптарымен

Объём оксида серы(IV)

Определите объём оксида серы(IV), который образовался при сжигании 64 л сероводорода $\mathrm{H_2S}$ в избытке кислорода $\mathrm{O_2}$. Объёмы газов измерены в одинаковых условиях. Запишите число с…

1. 1
   Записываем уравнение реакции горения сероводорода:$$2\mathrm{H_2S} + 3\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{SO_2} + 2\mathrm{H_2O}$$
2. 2
   При одинаковых условиях объёмы газов относятся как их коэффициенты в уравнении реакции. Отношение объёмов сероводорода и оксида серы(IV) равно $2:2$, то есть $1:1$.$$\frac{V(\mathrm{SO_2})}{V(\mathrm{H_2S})} = \frac{2}{2} = 1$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Расчёт теплоты реакции

В результате реакции, термохимическое уравнение которой $2\mathrm{CH_3Cl}_{(г)} + 2\mathrm{Na}_{(тв.)} = \mathrm{C_2H_6}_{(г)} + 2\mathrm{NaCl}_{(тв.)} + 763\ \text{кДж}$, образовалось 150 г этана…

1. 1
   Вычислим молярную массу этана:$$M(\mathrm{C_2H_6}) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 = 30\ \text{г/моль}$$
2. 2
   Определим количество вещества этана:$$n(\mathrm{C_2H_6}) = \dfrac{m}{M} = \dfrac{150}{30} = 5\ \text{моль}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Тепловой эффект реакции карбоната

В реакцию, термохимическое уравнение которой $\mathrm{MgO_{(тв.)}} + \mathrm{CO_2{}_{(г)}} = \mathrm{MgCO_3{}_{(тв.)}} + 102\ \text{кДж}$, вступило 8,8 г углекислого газа. Какое количество теплоты…

1. 1
   Вычислим количество вещества углекислого газа.$$n(\mathrm{CO_2}) = \frac{m}{M} = \frac{8{,}8}{44} = 0{,}2\ \text{моль}$$
2. 2
   Согласно термохимическому уравнению, при взаимодействии 1 моль $\mathrm{CO_2}$ выделяется 102 кДж теплоты.$$Q = n(\mathrm{CO_2}) \cdot 102 = 0{,}2 \cdot 102 = 20{,}4\ \text{кДж}$$

Объём оксида серы(IV)

Какой объём оксида серы(IV) образуется при сгорании серы в 84 л кислорода? Объёмы газов измерены при одинаковых условиях. Запишите число с точностью до целых.

1. 1
   Записываем уравнение реакции горения серы:$$\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}$$
2. 2
   Коэффициенты перед кислородом и оксидом серы(IV) одинаковы, поэтому при одинаковых условиях объёмы этих газов равны:$$\frac{V(\mathrm{SO_2})}{V(\mathrm{O_2})}=\frac{1}{1}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Сгорание пропана и объём кислорода

Определите объём кислорода, необходимый для полного сгорания 7 л пропана. Объёмы газов измерены при одинаковых условиях.

1. 1
   Записываем уравнение полного сгорания пропана и расставляем коэффициенты:$$\mathrm{C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O}$$
2. 2
   При одинаковых условиях объёмы газов относятся как коэффициенты в уравнении реакции. На 1 л пропана требуется 5 л кислорода.$$\frac{V(\mathrm{O_2})}{V(\mathrm{C_3H_8})}=\frac{5}{1}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Расчёт теплового эффекта реакции

Реакция протекает согласно термохимическому уравнению $4\mathrm{NO_2}(г) + \mathrm{O_2}(г) + 2\mathrm{H_2O}(г) = 4\mathrm{HNO_3}(ж) + 448\ \text{кДж}$. Определите количество теплоты, которое…

1. 1
   Вычислим молярную массу азотной кислоты:$$M(\mathrm{HNO_3}) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63\ \text{г/моль}$$
2. 2
   Найдём количество вещества азотной кислоты массой 50,4 г:$$n(\mathrm{HNO_3}) = \dfrac{50{,}4}{63} = 0{,}8\ \text{моль}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Тепловой эффект восстановления

Восстановление оксида железа(III) протекает в соответствии с термохимическим уравнением реакции $\mathrm{Fe_2O_3\,(тв.) + 3H_2\,(г) = 2Fe\,(тв.) + 3H_2O\,(г)} - 89{,}6\ \text{кДж}$. Вычислите…

1. 1
   По термохимическому уравнению при восстановлении 1 моль $\mathrm{Fe_2O_3}$ поглощается 89,6 кДж теплоты.$$q = 89{,}6\ \text{кДж/моль}$$
2. 2
   Для 10 моль оксида железа(III) количество теплоты найдём умножением удельного теплового эффекта на количество вещества.$$Q = qn = 89{,}6 \cdot 10 = 896\ \text{кДж}$$

Тепловой эффект нейтрализации

Реакция нейтрализации протекает согласно термохимическому уравнению…

1. 1
   Найдём количество вещества гидроксида натрия. Молярная масса $\mathrm{NaOH}$ равна 40 г/моль.$$n(\mathrm{NaOH})=\dfrac{m}{M}=\dfrac{12}{40}=0{,}3\ \text{моль}$$
2. 2
   Согласно термохимическому уравнению, при взаимодействии 2 моль $\mathrm{NaOH}$ выделяется 113,6 кДж теплоты.$$Q=113{,}6\cdot\dfrac{0{,}3}{2}=17{,}04\ \text{кДж}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Расчёт количества нитрата калия

Какое количество вещества нитрата калия было израсходовано в соответствии с термохимическим уравнением реакции $2\mathrm{KNO_3(тв.)} = 2\mathrm{KNO_2(тв.)} + \mathrm{O_2(г)} - 255\ \text{кДж}$, если…

1. 1
   По термохимическому уравнению при расходовании $2\ \text{моль }\mathrm{KNO_3}$ поглощается $255\ \text{кДж}$ теплоты.$$2\ \text{моль }\mathrm{KNO_3} \leftrightarrow 255\ \text{кДж}$$
2. 2
   Определим, во сколько раз поглощённое количество теплоты больше теплового эффекта реакции:$$\frac{1020}{255}=4$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Расчёт теплового эффекта окисления

Окисление диоксида серы протекает в соответствии с термохимическим уравнением $2\mathrm{SO_2(г)} + \mathrm{O_2(г)} = 2\mathrm{SO_3(г)} + 198\ \text{кДж}$. Вычислите количество теплоты, которое…

1. 1
   При нормальных условиях молярный объём газа равен $22{,}4\ \text{л/моль}$. Рассчитаем количество вещества диоксида серы:$$n(\mathrm{SO_2}) = \frac{V}{V_m} = \frac{268{,}8}{22{,}4} = 12\ \text{моль}$$
2. 2
   Согласно термохимическому уравнению, при окислении $2$ моль $\mathrm{SO_2}$ выделяется $198\ \text{кДж}$. Для $12$ моль выделится:$$Q = \frac{12}{2} \cdot 198 = 1188\ \text{кДж}$$

Объём оксида серы(IV)

Определите объём оксида серы(IV), который образовался при сжигании 32 л сероводорода в избытке кислорода. Объёмы газов измерены при одинаковых условиях.

1. 1
   Запишем уравнение реакции горения сероводорода:$$2\mathrm{H_2S} + 3\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{SO_2} + 2\mathrm{H_2O}$$
2. 2
   При одинаковых условиях объёмы газов пропорциональны коэффициентам в уравнении. Коэффициенты перед $\mathrm{H_2S}$ и $\mathrm{SO_2}$ одинаковы, поэтому их объёмы равны:$$\frac{V(\mathrm{SO_2})}{V(\mathrm{H_2S})}=\frac{2}{2}=1$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Тепловой эффект разложения карбоната

Определите количество теплоты, которое поглощается при получении 100,8 л (н.у.) углекислого газа в соответствии с термохимическим уравнением реакции…

1. 1
   Найдём количество вещества углекислого газа при нормальных условиях.$$n(\mathrm{CO_2}) = \dfrac{V(\mathrm{CO_2})}{V_m} = \dfrac{100{,}8}{22{,}4} = 4{,}5\ моль$$
2. 2
   Согласно термохимическому уравнению, при получении 1 моль углекислого газа поглощается 177 кДж теплоты.$$Q = n(\mathrm{CO_2}) \cdot 177 = 4{,}5 \cdot 177 = 796{,}5\ кДж$$

Тепловой эффект разложения KClO₃

Определите количество теплоты, которое выделится при разложении 735 г $\mathrm{KClO_3}$ согласно термохимическому уравнению реакции…

1. 1
   Вычислим молярную массу хлората калия:$$M(\mathrm{KClO_3}) = 39 + 35{,}5 + 3 \cdot 16 = 122{,}5\ \text{г/моль}$$
2. 2
   Определим количество вещества хлората калия:$$n(\mathrm{KClO_3}) = \dfrac{735}{122{,}5} = 6\ \text{моль}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Расчёт массы ацетальдегида

Вычислите массу ацетальдегида, который сгорает в соответствии с термохимическим уравнением реакции…

1. 1
   По термохимическому уравнению при сгорании 2 моль ацетальдегида выделяется $2385\ \text{кДж}$ теплоты. Найдём количество вещества ацетальдегида, сгоревшего с выделением $477\ \text{кДж}$:$$n(\mathrm{CH_3CHO}) = 2 \cdot \frac{477}{2385} = 0{,}4\ \text{моль}$$
2. 2
   Молярная масса ацетальдегида $\mathrm{CH_3CHO}$ равна:$$M(\mathrm{CH_3CHO}) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 16 = 44\ \text{г/моль}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Расчёт массы алюминия

В результате реакции, которая протекает в соответствии с термохимическим уравнением $\mathrm{Fe_2O_3(тв.)} + 2\mathrm{Al(тв.)} = \mathrm{Al_2O_3(тв.)} + 2\mathrm{Fe(тв.)} + 824{,}3\ \text{кДж}$…

1. 1
   По термохимическому уравнению при выделении $824{,}3\ \text{кДж}$ теплоты расходуется $2$ моль алюминия.$$n_0(\mathrm{Al}) = 2\ \text{моль}$$
2. 2
   Определим количество алюминия, израсходованного при выделении $989{,}16\ \text{кДж}$ теплоты.$$n(\mathrm{Al}) = 2 \cdot \frac{989{,}16}{824{,}3} = 2{,}4\ \text{моль}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Расчёт массы углерода

Горение угля протекает в соответствии с термохимическим уравнением реакции $\mathrm{C}_{(\text{графит})} + \mathrm{O_2}_{(\text{г})} = \mathrm{CO_2}_{(\text{г})} + 393{,}5\ \text{кДж}$. Вычислите…

1. 1
   По термохимическому уравнению при сгорании 1 моль углерода выделяется 393{,}5 кДж теплоты.$$Q_1 = 393{,}5\ \text{кДж}$$
2. 2
   Определим количество вещества углерода, необходимое для получения 7870 кДж теплоты.$$n(\mathrm{C}) = \dfrac{7870}{393{,}5} = 20\ \text{моль}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Тепловой эффект гашения извести

Какое количество теплоты выделится в результате реакции гашения извести в соответствии с термохимическим уравнением реакции…

1. 1
   Рассчитаем количество вещества негашёной извести.$$n(\mathrm{CaO}) = \frac{m(\mathrm{CaO})}{M(\mathrm{CaO})} = \frac{22{,}4}{56} = 0{,}4\ \text{моль}$$
2. 2
   Согласно термохимическому уравнению при взаимодействии 1 моль $\mathrm{CaO}$ выделяется 67 кДж теплоты. Для 0,4 моль количество теплоты составит:$$Q = n(\mathrm{CaO}) \cdot 67 = 0{,}4 \cdot 67 = 26{,}8\ \text{кДж}$$

Теплота сгорания этанола

Определите количество теплоты, которое выделится при сгорании 2,3 г этилового спирта в соответствии с термохимическим уравнением реакции…

1. 1
   Рассчитаем молярную массу этилового спирта:$$M(\mathrm{C_2H_5OH}) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 46\ \text{г/моль}$$
2. 2
   Определим количество вещества этанола:$$n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{2{,}3}{46} = 0{,}05\ \text{моль}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Масса метанола по тепловому эффекту

Какая масса метанола образовалась из синтез-газа в соответствии с термохимическим уравнением реакции $\mathrm{CO_{(г)} + 2H_{2(г)} = CH_{3}OH_{(г)} + 109\ кДж}$, если при этом выделилось 5450 кДж…

1. 1
   По термохимическому уравнению при образовании 1 моль метанола выделяется 109 кДж теплоты.$$n(\mathrm{CH_{3}OH}) = \dfrac{5450}{109} = 50\ \text{моль}$$
2. 2
   Молярная масса метанола равна:$$M(\mathrm{CH_{3}OH}) = 12 + 4 \cdot 1 + 16 = 32\ \text{г/моль}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Объём сероводорода при сжигании

Рассчитайте, какой объём сероводорода необходимо сжечь для образования 112 л оксида серы(IV). Объёмы газов измерены в одинаковых условиях.

1. 1
   Записываем уравнение реакции горения сероводорода:$$2\mathrm{H_2S} + 3\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{SO_2} + 2\mathrm{H_2O}$$
2. 2
   При одинаковых условиях объёмы газов относятся как их коэффициенты в уравнении реакции. Для $\mathrm{H_2S}$ и $\mathrm{SO_2}$ коэффициенты одинаковы, поэтому объёмные отношения равны:$$\dfrac{V(\mathrm{H_2S})}{V(\mathrm{SO_2})}=\dfrac{2}{2}=1$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде