14. (2 балла) Установите соответствие между типами и уравнениями реакций. ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ А) замещения, ОВР, эндотермическая Б) разложения, ОВР, экзотермическая В) соединения, ОВР, необратимая УРАВНЕНИЯ РЕАКЦИЙ 1) N₂(г) + 3H₂(г) ⇌ 2NH₃(г) + Q 2) 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂ + Q 3) FeO + C → Fe + CO - Q 4) 4Fe + 3O₂ + 6H₂O = 4Fe(OH)₃ 5) 2Al + Fe₂O₃ = 2Fe + Al₂O₃ +Q

Объяснение:

1. А) замещения, ОВР, эндотермическая: Реакция замещения — это когда один элемент замещает другой в соединении. ОВР — изменение степеней окисления. Эндотермическая — реакция, идущая с поглощением тепла (Q в левой части уравнения или знак минус перед Q справа). Среди предложенных реакций, ни одна не является чисто реакцией замещения, кроме, возможно, 5), но она является экзотермической. Пересмотрим варианты. Вариант 3 (FeO + C → Fe + CO) — это реакция замещения (C замещает Fe в FeO) и ОВР (C⁰ → C⁺², Fe⁺² → Fe⁰). Она идет с выделением тепла (экзотермическая, -Q). Вариант 5 (2Al + Fe₂O₃ = 2Fe + Al₂O₃ +Q) — это также замещение (Al замещает Fe) и ОВР (Al⁰ → Al⁺³, Fe⁺³ → Fe⁰), идет с выделением тепла (+Q, экзотермическая). Если предположить, что в варианте А имелось в виду замещение, ОВР и эндотермичность, то это не соответствует ни одному полному варианту. Однако, если считать, что Q обозначает тепловой эффект, то в 1 и 2 реакциях Q стоит справа, что указывает на выделение тепла (экзотермические). В 3 реакции -Q указывает на поглощение тепла (эндотермическая). В 5 реакции +Q указывает на выделение тепла.

Давайте разберем каждый тип реакции:

1) N₂(г) + 3H₂(г) ⇌ 2NH₃(г) + Q — Реакция соединения (из простых веществ образуется сложное), ОВР (N⁰ → N⁻³, H⁰ → H⁺¹), экзотермическая (Q справа).

2) 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂ + Q — Реакция разложения (одно вещество распадается на два), ОВР (N⁺⁵ → N⁺³), экзотермическая (Q справа).

3) FeO + C → Fe + CO - Q — Реакция замещения (C замещает Fe), ОВР (C⁰ → C⁺², Fe⁺² → Fe⁰), эндотермическая (-Q слева).

4) 4Fe + 3O₂ + 6H₂O = 4Fe(OH)₃ — Реакция соединения (образование гидратированного оксида железа), ОВР (Fe⁰ → Fe⁺³, O₂⁰ → O⁻²).

5) 2Al + Fe₂O₃ = 2Fe + Al₂O₃ +Q — Реакция замещения (Al замещает Fe), ОВР (Al⁰ → Al⁺³, Fe⁺³ → Fe⁰), экзотермическая (+Q справа).

Теперь сопоставим:

А) замещения, ОВР, эндотермическая — соответствует реакции 3) FeO + C → Fe + CO - Q.

Б) разложения, ОВР, экзотермическая — соответствует реакции 2) 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂ + Q.

В) соединения, ОВР, необратимая — реакция 1) N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ + Q — это соединение, ОВР, но обратимая (обозначена ⇌) и экзотермическая. Реакция 4) — соединение, ОВР, но необратимая. Вероятно, здесь ошибка в формулировке или в вариантах ответа. Если исходить из того, что нужно выбрать один вариант для каждого типа, и учитывая, что большинство реакций экзотермические, то реакция 1) подходит как соединение, ОВР. Необратимость в данном контексте может быть условной, или имеется в виду, что она идет с выделением энергии. Реакция 4) также соединение и ОВР. Давайте предположим, что для пункта В) имеется в виду реакция 1), как наиболее типичная реакция соединения из простых веществ. Если исходить из того, что Q слева или +Q справа означает экзотермичность, а -Q справа или Q слева — эндотермичность, то:

1. Экзотермическая (Q справа)

2. Экзотермическая (Q справа)

3. Эндотермическая (-Q справа)

4. Не указан тепловой эффект, но обычно синтез аммиака экзотермический.

5. Экзотермическая (+Q справа)

Переосмыслим:

А) замещения, ОВР, эндотермическая — 3 (FeO + C → Fe + CO - Q)

Б) разложения, ОВР, экзотермическая — 2 (2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂ + Q)

В) соединения, ОВР, необратимая — Здесь не совсем ясно. Реакция 1) N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ + Q — это соединение, ОВР, экзотермическая, но обратимая. Реакция 4) 4Fe + 3O₂ + 6H₂O = 4Fe(OH)₃ — соединение, ОВР, необратимая (в обычных условиях). Предположим, что имеется в виду 4).

Ответ: А-3, Б-2, В-4