Задание 27 ЕГЭ по химии

1. 1. M(KNO₃) = 39 + 14 + 48 = 101 г/моль. n(KNO₃) = 1010/101 = 10 моль.
2. 2. По уравнению 255 кДж поглощается на 2 моль KNO₃.
3. 3. Пропорция: 2 моль — 255 кДж; 10 моль — Q. Q = 255 · 10/2 = 1275 кДж.

Ответ: 1275 кДж

1. 1. Шаг 1: Переводим объём в моли: n(H₂) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль.
2. 2. Шаг 2: Смотрим на уравнение: 484 кДж отвечают 2 моль водорода, а не одному. Это ключевой шаг, который чаще всего пропускают.
3. 3. Шаг 3: Составляем пропорцию: 2 моль — 484 кДж, 0,25 моль — x кДж. Отсюда x = 484 · 0,25 / 2 = 60,5 кДж.
4. 4. Шаг 4: Определяем знак словами: реакция экзотермическая (теплота записана со знаком плюс), значит теплота выделилась.
5. 5. Шаг 5: Проверка порядка: 0,25 моль — это одна восьмая от двух молей, и 484/8 = 60,5. Сходится.
6. 6. Шаг 6: Если бы в условии спросили обратное — сколько водорода нужно сжечь, чтобы получить 121 кДж, — пропорция составляется в другую сторону: n = 2 · 121/484 = 0,5 моль, то есть 11,2 л.

Ответ: Выделится 60,5 кДж теплоты.

1. 1. Шаг 1: Переводим массу в количество вещества: M(H₂) = 2 г/моль (не 1 — водород двухатомен), n = 6,4 / 2 = 3,2 моль.
2. 2. Шаг 2: Смотрим на коэффициент. Перед H₂ стоит 2, значит 484 кДж выделяются при сгорании двух молей водорода. На один моль приходится 484 / 2 = 242 кДж.
3. 3. Шаг 3: Составляем пропорцию: 2 моль — 484 кДж, 3,2 моль — x кДж. Отсюда x = 484 · 3,2 / 2 = 774,4 кДж.
4. 4. Шаг 4: Проверяем через величину на моль: 242 · 3,2 = 774,4 кДж — совпало. Два независимых пути к одному числу — хорошая страховка.
5. 5. Шаг 5: Формулируем ответ: выделится 774,4 кДж. Знак «плюс» в уравнении означает экзотермическую реакцию, и слово «выделится» в условии с ним согласуется.
6. 6. Шаг 6: Разбор приманок. Если бы мы забыли коэффициент 2 и отнесли 484 кДж к одному молю, вышло бы 1548,8 кДж — ровно вдвое больше. Если бы взяли M(H₂) = 1 г/моль, вышло бы 6,4 моль и снова вдвое больше. Обе ошибки дают «красивые» числа, поэтому проверять молярную массу и коэффициент надо до расчёта, а не после.

Ответ: 774,4 кДж

1. 1. Шаг 1: Разбираемся, что рвётся и что образуется. Рвутся одна связь H—H и одна связь Cl—Cl. Образуются две связи H—Cl (по одной в каждой молекуле HCl, а молекул две).
2. 2. Шаг 2: Считаем затраты на разрыв: 436 + 242 = 678 кДж. Это энергия, которую надо вложить.
3. 3. Шаг 3: Считаем выигрыш от образования: 2 · 431 = 862 кДж. Это энергия, которая выделяется.
4. 4. Шаг 4: Тепловой эффект — разность: Q = 862 − 678 = +184 кДж. Выделилось больше, чем затратили.
5. 5. Шаг 5: Знак положительный, значит реакция экзотермическая, и термохимическое уравнение записывается так: H₂(г) + Cl₂(г) = 2HCl(г) + 184 кДж. В записи через энтальпию это же выглядело бы как ΔH = −184 кДж.
6. 6. Шаг 6: Смысловая проверка. Связь H—Cl (431) прочнее каждой из исходных связей, а образуется их две — значит, продукт устойчивее исходных веществ, и энергия обязана была выделиться. Именно поэтому смесь водорода с хлором взрывается на свету.
7. 7. Шаг 7: Частая ошибка — вычесть наоборот, получив −184 кДж и объявив реакцию эндотермической. Запомните порядок: образование минус разрыв, потому что выделение теплоты — это то, что даёт образование новых связей.

Ответ: Q = +184 кДж; реакция экзотермическая.

1. 1. Шаг 1: Смотрим, к какому количеству вещества относится 802 кДж. Перед метаном коэффициент 1, значит 802 кДж выделяется при сгорании одного моля метана. Проверять коэффициент надо всегда: в уравнении вида «2H₂ + O₂ = 2H₂O + 484 кДж» те же 484 кДж относились бы уже к двум молям.
2. 2. Шаг 2: Составляем пропорцию: 1 моль — 802 кДж, x моль — 200,5 кДж. Отсюда n(CH₄) = 200,5 / 802 = 0,25 моль.
3. 3. Шаг 3: Переводим в массу: M(CH₄) = 12 + 4 = 16 г/моль, m = 0,25 · 16 = 4,0 г.
4. 4. Шаг 4: Кислород считаем по коэффициентам того же уравнения: на 1 моль метана идёт 2 моль кислорода, значит n(O₂) = 0,25 · 2 = 0,50 моль.
5. 5. Шаг 5: Объём при нормальных условиях: V = 0,50 · 22,4 = 11,2 л.
6. 6. Шаг 6: Проверка. 200,5 — это ровно четверть от 802, и все количества вышли вчетверо меньше коэффициентов уравнения. Такое совпадение — хороший признак, что арифметика верна.
7. 7. Шаг 7: Обратите внимание на формулировку в ответе: если бы теплота в условии была указана как поглощённая, а в уравнении стоял знак «плюс», задача не имела бы решения — и это тоже проверка на внимательность, которую иногда встраивают в вариант.

Ответ: m(CH₄) = 4,0 г; V(O₂) = 11,2 л.