Задание 28. Расчёты объёмных отношений газов при химических реакциях. Расчёты по термохимическим уравнениям. ЕГЭ 2021 по химии
Средний процент выполнения: 65.8%
Ответом к заданию 28 по химии может быть целое число или конечная десятичная дробь.
Задачи для практики
Задача 1
Рассчитайте массу газа, образующегося при взаимодействии с избытком кислорода 30,24 л (н. у.) оксида азота(II). (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ в (г).
Решение
$2NO+O _2 →2NO_2$
V (NO)=30.24 л
n(NO)= 1.35 моль
n (NO)=n($NO_2$), так как коэффициенты при веществах равны
m ($NO_2$)=1.35⋅M
m ($NO_2$)=1.35⋅46=62.1 г
Задача 2
В результате осуществления реакции, термохимическое уравнение которой $СаО_{(тв.)} + Н_2О_{(ж)} = Са(ОН)_{2(тв.)} + 70 кДж$, было получено 185 г гидроксида кальция. Вычислите количество выделившейся теплоты. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в (кДж).
Решение
$СаО+H_2O=Ca(OH)_2 +70кДж$
70кДж выделяется при образовании 1моля гидроксида кальция $Са(ОН)_2$. Переходим от количества вещества к массе и получаем, что такое количество теплоты выделится при получении 1моль*74г/моль=74г гидроксида кальция. Составим пропорцию и найдем количество выделившейся теплоты: 74г - 70кДж 185г - X кДж
X=70*185/74=175кДж
Задача 3
Какой объём (н. у.) оксида углерода(II) нужно окислить оксидом железа(II) для получения 64 л (н. у.) оксида углерода(IV)? (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в (л).
Решение
$СО + FeО = СО_2 + Fe$
Количество вещества для газов пропорционально их объёму, поэтому отношение объёмов газов в одной реакции равно отношению их коэффициентов:
V(СО) : V($СО_2$) = n(СО) : n($СО_2$) = 1 : 1
V(СО) = 64 л
Задача 4
Какой объём (н. у.) кислорода необходим для получения 80 л (н. у.) оксида углерода(IV) из угля? (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в (л).
Решение
$C + O_2 = CO_2$
Количество вещества для газов пропорционально их объёму, поэтому отношение объёмов газов в одной реакции равно отношению их коэффициентов:
V($O_2$) : V($СО_2$) = n($O_2$) : n($СО_2$) = 1 : 1
V($O_2$) = 80 л
Задача 5
В результате реакции, термохимическое уравнение которой $NH_4NO_{2(тв.)} = N_{2(г)} + 2H_2O_{(ж)} + 316 кДж$, выделилось 94,8 кДж теплоты. Сколько граммов нитрита аммония вступило в реакцию? (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ в (г).
Решение
Найдем моли реакции, разделив данное количество теплоты на количество теплоты на 1 моль:
n($NH_4NO_2$) = 94.8/316 = 0.3 моль
Найдем массу нитрита, умножив его количество на молярную массу:
m($NH_4NO_2$) = 0.3*64 = 19.2 г.
Задача 6
Какой объём кислорода необходим для окисления 46 л оксида серы(IV) в оксид серы(VI)? Объёмы газов измерены при одинаковых условиях. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в (л).
Решение
$2SO_2 + O_2 = 2SO_3$
Количество вещества для газов пропорционально их объёму, поэтому отношение объёмов газов в одной реакции равно отношению их коэффициентов:
V($O_2$) : V($SO_2$) = n($O_2$) : n($SO_2$) = 1 : 2
V($O_2$) = V($SO_2$) : 2
V($O_2$) = 46 : 2 = 23 л
Задача 7
Какой объём (н. у.) водорода теоретически необходим для синтеза 100 л (н. у.) аммиака? (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в (л).
Решение
$N_2 + 3H_2 = 2NH_3$
Моли аммиака в реакции в полтора раза меньше моль водорода (коэффициенты 2 и 3), поэтому рассчитаем объем образующегося водорода:
$V(H_2) = 100 ⋅ 1.5 = 150$ л.
Задача 8
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
2Mg(тв.) + O2(г) = 2MgO(тв.) + 1200 кДж выделилось 360 кДж теплоты.
Рассчитайте массу полученного оксида магния. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в (г).
Решение
По уравнению реакции находим количество вещества MgO:
$2Mg_{(тв.)} + O_{2(г)} = {{2MgO_{(тв.)}}↖{x}}/{2 моль} + {{1200 кДж}↖{360 кДж}}/{1200 кДж}$
x = 2 · 360 / 1200 = 0.6 моль MgO.
Находим массу MgO:
$n = m_{в-ва} / М_{в-ва}$
M(MgO) = 40 г/моль; m(MgO) = 0.6 · 40 = 24 г
Задача 9
Какой объём хлора (объёмы газов измерены при одинаковых условиях) теоретически вступает в реакцию с 56 л водорода? (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в (л).
Решение
Основные формулы для расчёта:
$n = V_г /V_M$; $n = m_{в-ва} / М_{в-ва}$
1) Составляем уравнение реакции:
$H_{2(г)} + Cl_{2(г)} = 2HCl_{(г)}$
2) Логическая связь:
Требуется найти объём хлора, расчёт будем производить по количеству вещества водорода.
3) Расчёт по уравнению реакции.
Только для расчёта объёма реагирующих газов:
объёмы реагирующих газов относятся как коэффициенты в уравнении реакции:
$V(H_2) / 1 = V(Cl_2) / 1$
56 / 1 = x / 1
x = 56.