Номер 486, страница 74 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

486. Охарактеризуйте следующие химические реакции:

$2Mg_{\text{(тв)}} + O_{2\text{(г)}} = 2MgO_{\text{(тв)}} + Q;$

$2CO_{2\text{(г)}} \rightleftharpoons 2CO_{\text{(г)}} + O_{2\text{(г)}} - Q;$

$NaOH_{\text{(р-р)}} + HNO_{3\text{(р-р)}} = NaNO_{3\text{(р-р)}} + H_2O_{\text{(ж)}} + Q$

а) по признаку соотношения числа исходных веществ и продуктов;

б) по признаку изменения степени окисления атомов;

в) по признаку выделения или поглощения тепловой энергии в ходе химической реакции;

г) по признаку обратимости;

д) по признаку участия катализатора;

е) по агрегатному состоянию реагирующих веществ.

Характеристика реакции: $2Mg_{(тв)} + O_{2(г)} = 2MgO_{(тв)} + Q$

а) по признаку соотношения числа исходных веществ и продуктов: в реакцию вступают два простых вещества (магний и кислород), а в результате образуется одно сложное вещество (оксид магния). Такие реакции, в которых из двух или более веществ образуется одно, более сложное, называются реакциями соединения.

Ответ: реакция соединения.

б) по признаку изменения степени окисления атомов: степени окисления простых веществ $Mg$ и $O_2$ равны 0. В продукте реакции $MgO$ магний имеет степень окисления +2, а кислород –2 ($Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{+2}$; $O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$). Поскольку степени окисления элементов изменяются, реакция является окислительно-восстановительной.

Ответ: окислительно-восстановительная.

в) по признаку выделения или поглощения тепловой энергии: наличие символа $+Q$ в правой части уравнения указывает на выделение теплоты в ходе реакции.

Ответ: экзотермическая.

г) по признаку обратимости: реакция горения протекает практически до конца в одном направлении и является необратимой, что обозначено знаком равенства.

Ответ: необратимая.

д) по признаку участия катализатора: в уравнении реакции катализатор не указан, реакция протекает без его участия.

Ответ: некаталитическая.

е) по агрегатному состоянию реагирующих веществ: исходные вещества находятся в разных агрегатных состояниях: магний – твердое (тв), кислород – газообразное (г). Реакция между веществами в разных фазах является гетерогенной.

Ответ: гетерогенная.

Характеристика реакции: $2CO_{2(г)} \rightleftharpoons 2CO_{(г)} + O_{2(г)} - Q$

а) по признаку соотношения числа исходных веществ и продуктов: из одного сложного вещества ($CO_2$) образуются два других вещества ($CO$ и $O_2$). Реакции, в ходе которых из одного вещества образуется несколько других, называются реакциями разложения.

Ответ: реакция разложения.

б) по признаку изменения степени окисления атомов: в $CO_2$ углерод имеет степень окисления +4, а кислород –2. В $CO$ степень окисления углерода +2, в $O_2$ степень окисления кислорода 0. Так как степени окисления углерода и кислорода изменяются, реакция является окислительно-восстановительной.

Ответ: окислительно-восстановительная.

в) по признаку выделения или поглощения тепловой энергии: наличие символа $-Q$ в правой части уравнения означает, что теплота поглощается. Это можно записать как $2CO_{2(г)} + Q \rightleftharpoons 2CO_{(г)} + O_{2(г)}$.

Ответ: эндотермическая.

г) по признаку обратимости: знак $\rightleftharpoons$ в уравнении указывает на то, что реакция протекает одновременно в прямом и обратном направлениях, то есть является обратимой.

Ответ: обратимая.

д) по признаку участия катализатора: в уравнении реакции катализатор не указан.

Ответ: некаталитическая.

е) по агрегатному состоянию реагирующих веществ: все реагенты и продукты находятся в одном агрегатном состоянии – газообразном (г). Следовательно, реакция является гомогенной.

Ответ: гомогенная.

Характеристика реакции: $NaOH_{(р-р)} + HNO_{3(р-р)} = NaNO_{3(р-р)} + H_2O_{(ж)} + Q$

а) по признаку соотношения числа исходных веществ и продуктов: два сложных вещества (основание и кислота) обмениваются своими составными частями, образуя два новых сложных вещества (соль и воду). Это реакция обмена. Конкретный тип - реакция нейтрализации.

Ответ: реакция обмена (нейтрализации).

б) по признаку изменения степени окисления атомов: степени окисления всех атомов до и после реакции не изменяются: $Na^{+1}$, $O^{-2}$, $H^{+1}$, $N^{+5}$.

Ответ: не окислительно-восстановительная.

в) по признаку выделения или поглощения тепловой энергии: наличие символа $+Q$ в правой части уравнения указывает на выделение теплоты. Реакции нейтрализации всегда являются экзотермическими.

Ответ: экзотермическая.

г) по признаку обратимости: реакция между сильным основанием и сильной кислотой протекает до конца и считается необратимой.

Ответ: необратимая.

д) по признаку участия катализатора: реакция протекает самопроизвольно и быстро, катализатор не требуется.

Ответ: некаталитическая.

е) по агрегатному состоянию реагирующих веществ: все реагенты находятся в одной фазе – водном растворе (р-р). Такие реакции являются гомогенными.

Ответ: гомогенная.