Химия ЕГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Определим изменение концентрации кислорода:$$\Delta c(\mathrm{O_2}) = 4,0 - 3,4 = 0,6\ \text{моль/л}$$

По уравнению реакции на 1 моль кислорода расходуется 2 моль оксида азота(II) и образуется 2 моль оксида азота(IV). Поэтому:$$\Delta c(\mathrm{NO}) = 2 \cdot 0,6 = 1,2\ \text{моль/л};\quad \Delta c(\mathrm{NO_2}) = 2 \cdot 0,6 = 1,2\ \text{моль/л}$$

Найдём изменение концентрации водорода:$$\Delta c(\mathrm{H_2})=0{,}8-0{,}4=0{,}4\ \text{моль/л}$$

Согласно уравнению реакции $\mathrm{CO + 2H_2 \rightleftharpoons CH_3OH}$, концентрация $\mathrm{CO}$ уменьшается в два раза меньше, чем концентрация $\mathrm{H_2}$:$$\Delta c(\mathrm{CO})=\Delta c(\mathrm{CH_3OH})=\frac{0{,}4}{2}=0{,}2\ \text{моль/л}$$

По уравнению реакции при образовании 1 моль $\mathrm{N_2}$ расходуется 2 моль $\mathrm{NO}$ и 2 моль $\mathrm{CO}$. Так как равновесная концентрация азота равна 0,20 моль/л, концентрации каждого из реагентов уменьшились на…$$\Delta c(\mathrm{NO}) = \Delta c(\mathrm{CO}) = 2 \cdot 0{,}20 = 0{,}40\ \text{моль/л}$$

Рассчитаем равновесную концентрацию оксида азота(II):$$X = 0{,}90 - 0{,}40 = 0{,}50\ \text{моль/л}$$

Определяем уменьшение концентрации оксида серы(VI):$$\Delta c(\mathrm{SO_3}) = 0{,}28 - 0{,}20 = 0{,}08\ \text{моль/л}$$

Согласно уравнению реакции, на каждые 2 моль разложившегося $\mathrm{SO_3}$ образуются 2 моль $\mathrm{SO_2}$, поэтому равновесная концентрация $\mathrm{SO_2}$ равна 0,08 моль/л.$$c_{\text{равн}}(\mathrm{SO_2}) = 0{,}08\ \text{моль/л}$$

Обозначим через $x$ изменение концентрации циклогексана. Согласно уравнению реакции, при этом образуется $3x$ водорода.$$\mathrm{C_6H_{12}} \rightleftarrows \mathrm{C_6H_6} + 3\mathrm{H_2}$$

Равновесная концентрация водорода равна 0,3 моль/л, поэтому $3x = 0,3$.$$x = \frac{0,3}{3} = 0,1\ \text{моль/л}$$

По уравнению реакции на образование 1 моль этана расходуется 1 моль этина и 2 моль водорода.$$\mathrm{C_2H_2 + 2H_2 \rightleftharpoons C_2H_6}$$

Равновесная концентрация этана равна 0,4 моль/л, поэтому концентрация израсходованного этина также равна 0,4 моль/л.$$c_{\text{изр.}}(\mathrm{C_2H_2}) = 0{,}4\ \text{моль/л}$$

По уравнению реакции на образование $2$ моль $\mathrm{HBr}$ расходуется по $1$ моль $\mathrm{H_2}$ и $\mathrm{Br_2}$. Пусть уменьшение концентрации каждого исходного вещества равно $x$.$$\mathrm{H_2 + Br_2 \rightleftharpoons 2HBr}$$

Равновесная концентрация бромоводорода равна $0{,}24\ \text{моль/л}$, поэтому $2x=0{,}24$.$$x=\frac{0{,}24}{2}=0{,}12\ \text{моль/л}$$

Определяем уменьшение концентрации водяного пара:$$\Delta c(\mathrm{H_2O}) = 0{,}08 - 0{,}05 = 0{,}03\ \text{моль/л}$$

По уравнению реакции коэффициенты всех веществ равны единице, поэтому концентрация оксида углерода(II) уменьшилась на такую же величину:$$c_{\text{равн}}(\mathrm{CO}) = 0{,}07 - 0{,}03 = 0{,}04\ \text{моль/л}$$

По уравнению реакции на каждый моль образовавшегося $\mathrm{CH_3Cl}$ образуется один моль $\mathrm{H_2O}$ и расходуется по одному молю $\mathrm{CH_3OH}$ и $\mathrm{HCl}$.$$\mathrm{CH_3OH} + \mathrm{HCl} \rightleftarrows \mathrm{CH_3Cl} + \mathrm{H_2O}$$

Равновесная концентрация $\mathrm{CH_3Cl}$ равна $0,3$ моль/л, значит, в реакции образовалось $0,3$ моль/л продукта и столько же $\mathrm{HCl}$ израсходовано.$$\Delta c(\mathrm{HCl}) = \Delta c(\mathrm{H_2O}) = 0,3\ \text{моль/л}$$

По уравнению реакции при образовании $2$ моль аммиака расходуется $1$ моль азота и $3$ моль водорода. Образование $0{,}12\ \text{моль/л}$ аммиака соответствует увеличению концентрации аммиака на $0{,}12\ \text{моль/л}$.$$\Delta c(\mathrm{N_2}) = \frac{0{,}12}{2} = 0{,}06\ \text{моль/л}$$

Концентрация азота уменьшилась на $0{,}06\ \text{моль/л}$, поэтому его исходная концентрация равна:$$[\mathrm{N_2}]_0 = 0{,}15 + 0{,}06 = 0{,}21\ \text{моль/л}$$

Пентен-2 содержит двойную связь и реагирует с бромом по реакции присоединения. Раствор брома обесцвечивается.$$\mathrm{CH_3CH=CHCH_2CH_3 + Br_2 \rightarrow CH_3CHBrCHBrCH_2CH_3}$$

Пропанол-1 реагирует с калием с образованием пропилата калия и водорода, поэтому наблюдается выделение газа.$$2\mathrm{C_3H_7OH} + 2\mathrm{K} \rightarrow 2\mathrm{C_3H_7OK} + \mathrm{H_2}\uparrow$$

Гидроксид алюминия амфотерен и растворяется в растворе щёлочи с образованием растворимого алюмината.$$\mathrm{Al(OH)_3 + KOH \rightarrow K[Al(OH)_4]}$$

При взаимодействии хлорида алюминия с аммиачной водой образуется белый осадок гидроксида алюминия.$$\mathrm{AlCl_3 + 3NH_3\cdot H_2O \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NH_4Cl}$$

При взаимодействии нитрата свинца(II) с сероводородом образуется нерастворимый чёрный сульфид свинца.$$\mathrm{Pb(NO_3)_2 + H_2S \rightarrow PbS\downarrow + 2HNO_3}$$

Углекислый газ пропускают через раствор гидроксида кальция. Образуется карбонат кальция, поэтому раствор мутнеет.$$\mathrm{CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O}$$

Муравьиная кислота и гидроксид калия вступают в реакцию нейтрализации. Образуются растворимые вещества, поэтому видимых признаков реакции нет.$$\mathrm{HCOOH + KOH \rightarrow HCOOK + H_2O}$$

Гидроксид цинка амфотерен и растворяется в растворе щёлочи с образованием растворимого цинката.$$\mathrm{Zn(OH)_2 + 2KOH \rightarrow K_2[Zn(OH)_4]}$$

Для различения растворов $\mathrm{CaCl_2}$ и $\mathrm{CaI_2}$ добавляют $\mathrm{AgNO_3}$. В обоих случаях образуется осадок галогенида серебра, но осадки имеют различную окраску: $\mathrm{AgCl}$ белый, $\mathrm{AgI}$ жёлтый.$$\mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow;\quad Ag^+ + I^- \rightarrow AgI\downarrow}$$

При добавлении $\mathrm{AgNO_3}$ к раствору $\mathrm{CuCl_2}$ образуется белый осадок $\mathrm{AgCl}$, а с раствором $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$ осадок не образуется.$$\mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow}$$

Гидроксид алюминия амфотерен и растворяется в растворе гидроксида калия с образованием растворимого алюмината.$$\mathrm{Al(OH)_3 + KOH \rightarrow K[Al(OH)_4]}$$

Пероксид водорода окисляет гидроксид железа(II) до гидроксида железа(III), поэтому изменяется окраска осадка.$$\mathrm{2Fe(OH)_2 + H_2O_2 \rightarrow 2Fe(OH)_3}$$

Бутандиол-1,2 является многоатомным спиртом. Он взаимодействует с осадком $\mathrm{Cu(OH)_2}$, растворяя его с образованием ярко-синего комплексного соединения.$$\mathrm{Cu(OH)_2 + бутандиол\text{-}1,2 \rightarrow синее\ комплексное\ соединение}$$

Уксусная кислота реагирует с цинком с выделением водорода, который является бесцветным газом.$$\mathrm{2CH_3COOH + Zn \rightarrow (CH_3COO)_2Zn + H_2\uparrow}$$

Пропановая кислота реагирует с литием по типу взаимодействия кислоты с активным металлом. Выделяется водород:$$2\mathrm{C_2H_5COOH}+2\mathrm{Li}\rightarrow2\mathrm{C_2H_5COOLi}+\mathrm{H_2}\uparrow$$

Пропанол-2 содержит гидроксильную группу и реагирует с калием с выделением водорода:$$2\mathrm{CH_3CH(OH)CH_3}+2\mathrm{K}\rightarrow2\mathrm{CH_3CH(OK)CH_3}+\mathrm{H_2}\uparrow$$

Для пары $\mathrm{Cu}$ и $\mathrm{Fe_2O_3}$ используем кислоту $\mathrm{HBr}$. Оксид железа(III) реагирует с кислотой, а медь с неокисляющей кислотой не реагирует.

Для пары $\mathrm{K_2S}$ и $\mathrm{K_2SiO_3}$ также подходит $\mathrm{HBr}$. При взаимодействии с сульфидом выделяется сероводород, а при взаимодействии с силикатом образуется осадок кремниевой кислоты.

Для пары А добавление $\mathrm{Al_2(SO_4)_3}$ к раствору $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$ приводит к образованию белого осадка сульфата бария, а с $\mathrm{NaNO_3}$ реакции не наблюдается.$$\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow}$$

Для пары Б ионы серебра образуют осадок хлорида серебра с $\mathrm{CuCl_2}$, но не реагируют с нитрат-ионами в растворе $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$.$$\mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow}$$