Химия ЕГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Этильную группу вводят в бензольное кольцо реакцией алкилирования бензола хлорэтаном.$$\mathrm{C_6H_6 + C_2H_5Cl \rightarrow C_6H_5C_2H_5 + HCl}$$

Этилбензол при дегидрировании превращается в стирол.$$\mathrm{C_6H_5-CH_2-CH_3 \rightarrow C_6H_5-CH{=}CH_2 + H_2}$$

При гидратации пропина в присутствии воды и ионов ртути(II) сначала образуется енол, который превращается в ацетон.$$\mathrm{CH_3C\equiv CH + H_2O \xrightarrow{Hg^{2+}} CH_3COCH_3}$$

Следовательно, вещество $X$ — пропин, что соответствует варианту 4.

Гидрирование — это присоединение водорода к органическому соединению. Бензол реагирует с водородом в присутствии катализатора.$$\mathrm{C_6H_6 + 3H_2 \xrightarrow{cat.} C_6H_{12}}$$

Гидратация ацетилена в присутствии ионов ртути приводит к образованию карбонильного соединения; реакция является экзотермической.$$\mathrm{C_2H_2 + H_2O \xrightarrow{Hg^{2+}} CH_3CHO}$$

Бензол при взаимодействии с хлором на свету присоединяет хлор по ароматическому кольцу. Это галогенирование и реакция присоединения.$$\mathrm{C_6H_6 + 3Cl_2 \xrightarrow{свет} C_6H_6Cl_6}$$

Этилен присоединяет бромоводород по двойной связи. Это реакция присоединения и гидрогалогенирования.$$\mathrm{CH_2{=}CH_2 + HBr \rightarrow CH_3CH_2Br}$$

При взаимодействии 1,2-дихлорпропана с магнием удаляются атомы хлора и образуется двойная связь. Это реакция дегалогенирования; изменяются степени окисления углерода и магния, поэтому реакция является окислительно-восстановительной.$$\mathrm{CH_3CHClCH_2Cl + Mg \rightarrow CH_3CH{=}CH_2 + MgCl_2}$$

Пропен присоединяет воду в присутствии ионов водорода. Присоединение воды к алкену называется гидратацией и протекает каталитически.$$\mathrm{CH_3CH{=}CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH(OH)CH_3}$$

Аммиак реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида аммония. Это реакция соединения, при которой степени окисления элементов не изменяются.$$\mathrm{NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl}$$

Магний вытесняет железо из хлорида железа(III). Это реакция замещения и окислительно-восстановительная реакция: магний окисляется, а железо восстанавливается.$$\mathrm{2FeCl_3 + 3Mg \rightarrow 2Fe + 3MgCl_2}$$

Оксид натрия взаимодействует с водой с образованием одного продукта — гидроксида натрия. Реакция соединения сопровождается выделением теплоты.$$\mathrm{Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH}$$

При гидролизе сульфида алюминия образуются гидроксид алюминия и сероводород. Выпадение осадка и выделение газа делают реакцию обмена необратимой.$$\mathrm{Al_2S_3 + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3H_2S\uparrow}$$

Фенол реагирует с бромом по бензольному кольцу с замещением атомов водорода атомами брома. Бром восстанавливается, поэтому реакция является окислительно-восстановительной.$$\mathrm{C_6H_5OH + 3Br_2 \rightarrow C_6H_2Br_3OH + 3HBr}$$

Этилен присоединяет бромоводород по двойной связи. Это реакция гидрогалогенирования и присоединения.$$\mathrm{CH_2{=}CH_2 + HBr \rightarrow CH_3CH_2Br}$$

Рассмотрим реакцию нитрата серебра с хлоридом натрия. Образуются хлорид серебра и нитрат натрия; выпадение осадка делает реакцию обмена необратимой.$$\mathrm{AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3}$$

Азот и водород реагируют с образованием аммиака. Реакция соединения протекает в присутствии катализатора.$$\mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3}$$

Реакция $\mathrm{CO + O_2 \rightarrow CO_2}$ является реакцией соединения, так как из двух веществ образуется одно. При этом изменяются степени окисления углерода и кислорода, поэтому реакция является окислительно-восстановительной.$$\mathrm{CO + O_2 \rightarrow CO_2}$$

Реакция $\mathrm{C_3H_7OH \rightarrow C_3H_6 + H_2O}$ — каталитическое дегидратирование спирта. Образование алкена и воды требует подвода энергии, поэтому реакция эндотермическая.$$\mathrm{C_3H_7OH \rightarrow C_3H_6 + H_2O}$$

Гидроксид железа(II) реагирует с соляной кислотой по схеме реакции обмена:$$\mathrm{Fe(OH)_2 + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + 2H_2O}$$

Гидроксид железа(II) нерастворим, а соляная кислота находится в растворе, поэтому реакция протекает в гетерогенной системе. Позиция А — 4.

При взаимодействии $\mathrm{SO_2}$ с $\mathrm{O_2}$ образуется одно вещество — $\mathrm{SO_3}$. Реакция является реакцией соединения и обратима.$$2\mathrm{SO_2}+\mathrm{O_2}\rightleftharpoons2\mathrm{SO_3}$$

При взаимодействии растворов щёлочи и серной кислоты происходит реакция обмена — нейтрализация. Она сопровождается выделением теплоты.$$2\mathrm{NaOH}+\mathrm{H_2SO_4}\rightarrow\mathrm{Na_2SO_4}+2\mathrm{H_2O}+Q$$

Уксусная кислота реагирует с карбонатом кальция с образованием соли, воды и углекислого газа. Это реакция обмена; реагенты находятся в разных фазах, поэтому реакция гетерогенная.$$2\mathrm{CH_3COOH}+\mathrm{CaCO_3}\rightarrow\mathrm{(CH_3COO)_2Ca}+\mathrm{H_2O}+\mathrm{CO_2}\uparrow$$

Фенол реагирует с бромом по бензольному кольцу с замещением атомов водорода атомами брома. При этом изменяются степени окисления, поэтому реакция является окислительно-восстановительной.$$\mathrm{C_6H_5OH}+3\mathrm{Br_2}\rightarrow\mathrm{C_6H_2Br_3OH}+3\mathrm{HBr}$$

При взаимодействии $\mathrm{1,2}$-дихлорпропана с магнием происходит дегалогенирование: атомы хлора удаляются, а магний окисляется. Реакция является окислительно-восстановительной.$$\mathrm{CH_3CHClCH_2Cl + Mg \rightarrow CH_3CH=CH_2 + MgCl_2}$$

Присоединение воды к пропену в присутствии кислоты является гидратацией алкена и каталитической реакцией.$$\mathrm{CH_3CH=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH(OH)CH_3}$$

В схеме 3 пероксид водорода разлагается на более простые вещества. При этом кислород в составе $\mathrm{H_2O_2}$ одновременно окисляется и восстанавливается, поэтому реакция является окислительно-восстановительной.$$\mathrm{2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2}$$

В схеме 4 из двух веществ образуется одно соединение, поэтому это реакция соединения. Водород и хлор находятся в одной газовой фазе, следовательно, реакция гомогенная.$$\mathrm{H_2 + Cl_2 \xrightarrow{свет} 2HCl}$$

Соляная кислота и алюминий реагируют в растворе. Скорость реакции зависит от концентрации реагентов и температуры.

Изменение концентрации хлороводорода влияет на число столкновений частиц и, следовательно, на скорость реакции. Добавление воды разбавляет раствор и также изменяет концентрацию хлороводорода.

При разложении гидроксида железа(III) степень окисления железа не изменяется: железо остаётся в степени окисления $+3$. Это не окислительно-восстановительная реакция.$$2\mathrm{Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + 3H_2O}$$

При разложении хлората калия хлор изменяет степень окисления с $+5$ до $-1$, а кислород — с $-2$ до $0$. Реакция является окислительно-восстановительной.$$2\mathrm{KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2}$$

Увеличение концентрации водорода повышает число столкновений его молекул с молекулами этина, поэтому скорость реакции возрастает.

Понижение давления уменьшает концентрации газов и число столкновений, а повышение давления увеличивает скорость реакции.

Реакция серы с водородом описывается уравнением:$$\mathrm{S + H_2 \rightarrow H_2S}$$

Повышение давления в системе увеличивает концентрацию газообразных реагентов и частоту их столкновений, поэтому скорость реакции возрастает.

Увеличение концентрации водорода повышает частоту столкновений частиц реагентов и увеличивает скорость реакции.$$c(\mathrm{H_2}) \uparrow \Rightarrow v \uparrow$$

Ацетилен и водород являются газообразными реагентами. Повышение давления увеличивает концентрации газов и скорость реакции.$$p \uparrow \Rightarrow c \uparrow \Rightarrow v \uparrow$$