Номер B, страница 52 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

B

1. Реакции протекают с такой скоростью, что за единицу времени образуется:

а) в первой реакции 5 г сероводорода;

б) во второй реакции 5 г хлора;

в) в третьей реакции 8 г иодоводорода;

г) в четвертой реакции 3,5 л (н.у.) аммиака;

д) в пятой реакции 0,5 г водорода.

Определите ряд, где реакции расположены по убыванию скорости протекания.

Ответ:

1. в, б, а, д, г.

2. а, б, в, г, д.

3. д. а, б, г, в.

4. д, г, а, б, в.

5. б, в, г, а, д.

2. Приведите примеры реакций из повседневной жизни, про-ходящих с разной скоростью.

1. Дано:

Время для всех реакций одинаково (единица времени, $t = 1$ ед. времени).

а) $m(H_2S) = 5$ г

б) $m(Cl_2) = 5$ г

в) $m(HI) = 8$ г

г) $V(NH_3) = 3,5$ л (н.у.)

д) $m(H_2) = 0,5$ г

Перевод в систему СИ:

$m(H_2S) = 5 \cdot 10^{-3}$ кг

$m(Cl_2) = 5 \cdot 10^{-3}$ кг

$m(HI) = 8 \cdot 10^{-3}$ кг

$V(NH_3) = 3,5 \cdot 10^{-3}$ м³

$m(H_2) = 0,5 \cdot 10^{-3}$ кг

Найти:

Ряд, в котором реакции расположены по убыванию скорости протекания.

Решение:

Скорость химической реакции пропорциональна изменению количества вещества продукта в единицу времени. Поскольку время для всех реакций одинаково, для сравнения скоростей достаточно сравнить количество вещества (в молях), образовавшегося в каждой реакции.

Количество вещества ($n$) для массы рассчитывается по формуле: $n = m / M$, где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса.

Количество вещества для объема газа при нормальных условиях (н.у.) рассчитывается по формуле: $n = V / V_m$, где $V$ — объем газа, а $V_m$ — молярный объем, равный 22,4 л/моль.

Для удобства расчетов будем использовать массы в граммах (г) и объемы в литрах (л), так как молярные массы и молярный объем традиционно выражаются в г/моль и л/моль.

Вычислим молярные массы, используя периодическую таблицу (атомные массы округлены до целых, кроме хлора):

$M(H_2S) = 2 \cdot 1 + 32 = 34$ г/моль

$M(Cl_2) = 2 \cdot 35,5 = 71$ г/моль

$M(HI) = 1 + 127 = 128$ г/моль

$M(H_2) = 2 \cdot 1 = 2$ г/моль

Рассчитаем количество вещества для каждого продукта:

а) для сероводорода ($H_2S$):

$n(H_2S) = \frac{5 \text{ г}}{34 \text{ г/моль}} \approx 0,147$ моль.

б) для хлора ($Cl_2$):

$n(Cl_2) = \frac{5 \text{ г}}{71 \text{ г/моль}} \approx 0,070$ моль.

в) для иодоводорода ($HI$):

$n(HI) = \frac{8 \text{ г}}{128 \text{ г/моль}} = 0,0625$ моль.

г) для аммиака ($NH_3$):

$n(NH_3) = \frac{3,5 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} \approx 0,156$ моль.

д) для водорода ($H_2$):

$n(H_2) = \frac{0,5 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 0,25$ моль.

Сравнив полученные количества веществ, расположим их в порядке убывания:

$n(H_2) = 0,25$ моль (д) > $n(NH_3) \approx 0,156$ моль (г) > $n(H_2S) \approx 0,147$ моль (а) > $n(Cl_2) \approx 0,070$ моль (б) > $n(HI) = 0,0625$ моль (в).

Таким образом, ряд реакций по убыванию скорости их протекания: д, г, а, б, в. Этот порядок соответствует варианту ответа под номером 4.

Ответ: 4. д, г, а, б, в.

2. Химические реакции в повседневной жизни протекают с очень разной скоростью. Их можно условно разделить на несколько групп в зависимости от скорости протекания.

Очень быстрые реакции, протекающие практически мгновенно: горение природного газа в кухонной плите, взрыв фейерверка, реакция гашения пищевой соды уксусом.

Реакции, протекающие с умеренной скоростью (от нескольких минут до нескольких дней): приготовление пищи (например, варка яйца, в ходе которой происходит денатурация белка), скисание молока в результате молочнокислого брожения, поднятие дрожжевого теста при спиртовом брожении.

Медленные и очень медленные реакции (длятся месяцы, годы и дольше): ржавление железа (коррозия), образование зеленоватого налета (патины) на медных и бронзовых памятниках, выцветание красок на солнце, гниение древесины, а также геологические процессы, такие как образование угля и нефти, занимающие миллионы лет.

Ответ: Примерами реакций из повседневной жизни, протекающих с разной скоростью, являются: очень быстрая — горение газа в плите; реакция средней скорости — приготовление пищи (варка яйца); медленная реакция — ржавление железа.