B2. 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(r) + 3H₂(r)↔ 2NH₃(r)+ 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

Задание B2.2: Соответствие типов и уравнений реакций

Типы химических реакций

• А) Замещения, ОВР, эндотермическая
• Б) Разложения, ОВР, экзотермическая
• В) Соединения, ОВР, необратимая

Уравнения реакций

1. \( N_2_{(г)} + 3H_2_{(г)} \leftrightarrow 2NH_3_{(г)} + Q \)
2. \( 2KNO_3 = 2KNO_2 + O_2 + Q \)
3. \( FeO + C \rightarrow Fe + CO - Q \)
4. \( 4Fe + 3O_2 + 6H_2O = 4Fe(OH)_3 \)
5. \( 2Al + Fe_2O_3 \rightarrow 2Fe + Al_2O_3 + Q \)

Анализ уравнений:

1. \( N_2 + 3H_2 \leftrightarrow 2NH_3 + Q \) — реакция соединения (образуется одно сложное вещество из простых), обратимая, ОВР (N и H меняют степени окисления), эндотермическая (Q слева).
2. \( 2KNO_3 = 2KNO_2 + O_2 + Q \) — реакция разложения (одно вещество распадается на два), ОВР (N меняет степень окисления), эндотермическая (Q справа).
3. \( FeO + C \rightarrow Fe + CO - Q \) — реакция замещения (условно, так как C восстанавливает Fe), ОВР (Fe и C меняют степени окисления), экзотермическая (Q справа).
4. \( 4Fe + 3O_2 + 6H_2O = 4Fe(OH)_3 \) — реакция соединения (несколько веществ образуют одно сложное), ОВР (Fe, O, H меняют степени окисления).
5. \( 2Al + Fe_2O_3 \rightarrow 2Fe + Al_2O_3 + Q \) — реакция замещения (Al вытесняет Fe из оксида), ОВР (Al и Fe меняют степени окисления), экзотермическая (Q справа).

Сопоставление:

А) Замещения, ОВР, эндотермическая — Нет прямого соответствия среди приведенных уравнений, но уравнение 5 — замещение и ОВР.

Б) Разложения, ОВР, экзотермическая — Уравнение 2 — разложение, ОВР, эндотермическая (Q справа - выделяется тепло, если оно в продуктах). Если Q в уравнении 2 означает тепло, то это экзотермическая реакция. Принято считать, что Q в продуктах - экзотермическая.

В) Соединения, ОВР, необратимая — Уравнение 1 — соединение, ОВР, но обратимая. Уравнение 4 — соединение, ОВР.

Пересмотрев типы реакций и уравнения:

1. \( N_2 + 3H_2 \leftrightarrow 2NH_3 + Q \) - Соединение, ОВР, обратимая, эндотермическая (Q слева). Не подходит под В.

2. \( 2KNO_3 = 2KNO_2 + O_2 + Q \) - Разложение, ОВР, эндотермическая (Q справа - выделяется тепло).

3. \( FeO + C \rightarrow Fe + CO - Q \) - Замещение, ОВР, экзотермическая (Q слева).

4. \( 4Fe + 3O_2 + 6H_2O = 4Fe(OH)_3 \) - Соединение, ОВР.

5. \( 2Al + Fe_2O_3 \rightarrow 2Fe + Al_2O_3 + Q \) - Замещение, ОВР, экзотермическая (Q справа).

Переформулируем сопоставление на основе наиболее вероятных интерпретаций:

А) Замещения, ОВР, эндотермическая - Нет точного соответствия. Уравнение 3 - замещение, ОВР, но экзотермическая. Уравнение 5 - замещение, ОВР, экзотермическая.

Б) Разложения, ОВР, экзотермическая - Уравнение 2 - разложение, ОВР. Если Q в продуктах, то экзотермическая. Но обычно Q в продуктах - экзотермическая, а в реагентах - эндотермическая. Здесь Q в продуктах, значит эндотермическая. В учебниках часто пишут \( \triangle H < 0 \) для экзотермической, а \( \triangle H > 0 \) для эндотермической. Если Q - это выделяющаяся энергия, то это экзотермическая. Если Q - это теплота, то это эндотермическая. Будем считать, что Q в уравнениях указывает на теплоту реакции, и если она в продуктах, то реакция эндотермическая.

В) Соединения, ОВР, необратимая - Уравнение 4 - соединение, ОВР. Уравнение 1 - соединение, ОВР, но обратимая.

Предположим, что Q означает выделение теплоты, тогда:

1. \( N_2 + 3H_2 \leftrightarrow 2NH_3 + Q \) - Соединение, ОВР, эндотермическая (Q в продуктах - выделяется тепло, но здесь обратимая, и если Q - это теплота, то это экзотермическая реакция).

2. \( 2KNO_3 = 2KNO_2 + O_2 + Q \) - Разложение, ОВР, эндотермическая (Q в продуктах).

3. \( FeO + C \rightarrow Fe + CO - Q \) - Замещение, ОВР, экзотермическая (Q слева).

4. \( 4Fe + 3O_2 + 6H_2O = 4Fe(OH)_3 \) - Соединение, ОВР, необратимая.

5. \( 2Al + Fe_2O_3 \rightarrow 2Fe + Al_2O_3 + Q \) - Замещение, ОВР, экзотермическая (Q справа).

Наиболее вероятное соответствие:

А) Замещения, ОВР, эндотермическая - Нет точного соответствия.

Б) Разложения, ОВР, экзотермическая - Уравнение 2 - разложение, ОВР. Если Q в продуктах означает теплоту, то это экзотермическая реакция (противоречит общепринятому обозначению).

В) Соединения, ОВР, необратимая - Уравнение 4 - соединение, ОВР, необратимая.

Возможно, в задании есть неточности или особая трактовка Q. Давайте попробуем подобрать пары, исходя из типов реакций:

Тип А: Замещение, ОВР, эндотермическая. Уравнение 5 - Замещение, ОВР, экзотермическая (Q справа - выделяется тепло). Уравнение 3 - Замещение, ОВР, экзотермическая (Q слева).

Тип Б: Разложение, ОВР, экзотермическая. Уравнение 2 - Разложение, ОВР. Если Q в продуктах - это выделение тепла, то экзотермическая. Если Q - это теплота, то это экзотермическая реакция.

Тип В: Соединение, ОВР, необратимая. Уравнение 4 - Соединение, ОВР, необратимая.

Исходя из этого:

В → 4 (соединение, ОВР, необратимая).

Что касается А и Б, то нет идеальных совпадений. Уравнение 1 - соединение, но обратимая и эндотермическая. Уравнение 5 - замещение, ОВР, экзотермическая. Уравнение 3 - замещение, ОВР, экзотермическая. Уравнение 2 - разложение, ОВР. Если Q в продуктах - это выделяющаяся теплота, то это экзотермическая реакция.

Предположим, что Q в уравнениях 1, 2, 5 означает выделение тепла (экзотермическая реакция), а -Q в уравнении 3 означает поглощение тепла (эндотермическая реакция). Тогда:

1. \( N_2 + 3H_2 \leftrightarrow 2NH_3 + Q \) - Соединение, ОВР, экзотермическая.

2. \( 2KNO_3 = 2KNO_2 + O_2 + Q \) - Разложение, ОВР, экзотермическая.

3. \( FeO + C \rightarrow Fe + CO - Q \) - Замещение, ОВР, эндотермическая.

4. \( 4Fe + 3O_2 + 6H_2O = 4Fe(OH)_3 \) - Соединение, ОВР, необратимая.

5. \( 2Al + Fe_2O_3 \rightarrow 2Fe + Al_2O_3 + Q \) - Замещение, ОВР, экзотермическая.

Теперь сопоставление становится возможным:

А) Замещения, ОВР, эндотермическая → 3

Б) Разложения, ОВР, экзотермическая → 2

В) Соединения, ОВР, необратимая → 4

Ответ: А - 3, Б - 2, В - 4.