Тест по химии: Скорость химической реакции (9 класс)
Тест по химии «Скорость химической реакции» для 9 класса — это интерактивная проверочная работа, помогающая проверить и закрепить знания о факторах, влияющих на протекание химических процессов. Вопросы охватывают ключевые понятия: концентрация, температура, катализаторы, ингибиторы и основы химического равновесия.
Другое по теме:
1
Что характеризует скорость химической реакции?
Правильный ответ:
Изменение концентрации одного из веществ в единицу времениПояснение:
Скорость химической реакции — это фундаментальная характеристика, показывающая, как быстро реагенты превращаются в продукты. Она определяется как изменение молярной концентрации одного из участников реакции (исходного вещества или продукта) за единицу времени. Концентрация реагентов со временем уменьшается, а продуктов — увеличивается. Единицей измерения скорости в гомогенных системах обычно является моль на литр в секунду (моль/л·с). Этот показатель крайне важен для управления химическими процессами в промышленности.2
Как, согласно теории столкновений, увеличение концентрации реагентов влияет на скорость реакции?
Правильный ответ:
Увеличивает, так как возрастает частота столкновений частицПояснение:
Согласно теории активных соударений, для того чтобы реакция произошла, частицы реагирующих веществ должны столкнуться. Увеличение концентрации означает, что в том же объеме находится большее количество частиц. Это приводит к тому, что столкновения между ними происходят значительно чаще. Чем больше общее число столкновений в единицу времени, тем больше и число эффективных столкновений (тех, что приводят к химическому превращению), и, как следствие, скорость реакции возрастает.3
Почему при хранении продуктов в холодильнике процессы их порчи замедляются?
Правильный ответ:
При понижении температуры резко снижается скорость биохимических реакцийПояснение:
Порча продуктов — это результат сложных биохимических реакций, в том числе тех, что вызываются микроорганизмами. Скорость практически всех химических реакций сильно зависит от температуры. При ее понижении кинетическая энергия молекул уменьшается, они движутся медленнее, и частота их эффективных столкновений резко падает. Поэтому в холодильнике реакции окисления, гниения и брожения протекают в десятки раз медленнее, что позволяет значительно продлить срок годности продуктов.4
В каком случае реакция между твердым веществом и раствором будет идти с максимальной скоростью?
Правильный ответ:
Если твердое вещество измельчено в порошокПояснение:
Для гетерогенных реакций, где реагенты находятся в разных фазах (например, твердое тело и жидкость), взаимодействие происходит только на поверхности их соприкосновения. Измельчение твердого вещества в порошок многократно увеличивает его общую площадь поверхности. Чем больше площадь контакта между реагентами, тем больше частиц может одновременно участвовать в реакции, что приводит к значительному увеличению числа столкновений в единицу времени и, соответственно, к росту скорости реакции.5
Вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само при этом не расходуется, называется:
Правильный ответ:
КатализаторПояснение:
Катализатор — это уникальное вещество, способное изменять скорость химической реакции (чаще всего ускорять), участвуя в промежуточных стадиях процесса, но оставаясь в неизменном виде после его завершения. Механизм действия катализатора заключается в том, что он предоставляет альтернативный маршрут реакции с более низкой энергией активации. Это позволяет большему числу молекул преодолеть энергетический барьер, что и приводит к увеличению скорости. Катализаторы играют ключевую роль в промышленности и живых организмах (ферменты).6
С каким из металлов раствор серной кислоты будет реагировать с наименьшей скоростью при прочих равных условиях?
Правильный ответ:
Fe (железо)Пояснение:
Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ, в данном случае — от химической активности металла. Активность металлов определяется их положением в электрохимическом ряду напряжений. Чем левее стоит металл в этом ряду, тем он активнее и тем энергичнее реагирует с кислотами. Из предложенных металлов (Al, Mg, Zn, Fe) железо (Fe) находится правее всех остальных, что свидетельствует о его наименьшей химической активности. Следовательно, его реакция с серной кислотой будет протекать медленнее всего.7
Как называется вещество, замедляющее скорость химической реакции?
Правильный ответ:
ИнгибиторПояснение:
Ингибиторы — это вещества, которые уменьшают скорость химической реакции. Их часто называют отрицательными катализаторами. Механизм их действия противоположен действию катализаторов: они либо увеличивают энергию активации реакции, либо блокируют активные центры катализатора (“каталитические яды”), либо связывают активные промежуточные частицы. Ингибиторы находят широкое применение на практике, например, для предотвращения коррозии металлов, стабилизации полимеров и замедления окисления пищевых продуктов.8
Реакция, в которой катализатор и реагирующие вещества находятся в разных агрегатных состояниях, называется:
Правильный ответ:
Гетерогенным катализомПояснение:
Гетерогенный катализ — это процесс, в котором фаза катализатора отличается от фазы реагентов. Наиболее распространенный случай — твердый катализатор и газообразные или жидкие реагенты. Реакция происходит на поверхности катализатора. Классическим примером является синтез аммиака из азота и водорода (газы) на твердом железном катализаторе или очистка выхлопных газов автомобиля с использованием катализаторов на основе платины и палладия. Гетерогенный катализ широко используется в химической промышленности.9
Как называется состояние обратимой реакции, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции?
Правильный ответ:
Химическое равновесиеПояснение:
Химическое равновесие — это особое динамическое состояние обратимой системы, при котором скорости прямого и обратного процессов равны. Это не означает, что реакции прекратились. Они продолжают протекать, но за единицу времени образуется столько же молекул продуктов, сколько их распадается обратно на исходные вещества. В результате видимые (макроскопические) изменения в системе прекращаются, и концентрации всех участвующих веществ остаются постоянными при неизменных внешних условиях (температура, давление).10
Какой фактор НЕ смещает химическое равновесие?
Правильный ответ:
Введение катализатораПояснение:
Катализатор не влияет на положение химического равновесия. Его роль заключается в том, чтобы ускорить достижение этого равновесия. Катализатор в равной степени ускоряет как прямую, так и обратную реакции, снижая энергию активации для обоих процессов. В результате система просто быстрее приходит в равновесное состояние, но концентрации веществ в этом состоянии будут такими же, как и без катализатора. Сместить же равновесие можно, изменив концентрацию, температуру или давление (принцип Ле Шателье).11
В системе N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г) + Q сместить равновесие в сторону продукта (аммиака) можно:
Правильный ответ:
Повышением давленияПояснение:
Согласно принципу Ле Шателье, при внешнем воздействии на систему равновесие смещается в сторону, ослабляющую это воздействие. В данной реакции из 4 молей исходных газов (1 моль N2 + 3 моль H2) образуется 2 моля продукта (2 моль NH3). Повышение давления система стремится скомпенсировать, сместив равновесие в сторону меньшего объема, то есть в сторону образования меньшего числа молей газа. В данном случае это направление прямой реакции, ведущей к образованию аммиака. Поэтому повышение давления увеличит выход продукта.12
Реакция 2SO2(г) + O2(г) ↔ 2SO3(г) + Q является экзотермической. Как повлияет на равновесие повышение температуры?
Правильный ответ:
Сместит равновесие в сторону исходных веществ (SO2 и O2)Пояснение:
Прямая реакция синтеза оксида серы(VI) является экзотермической, то есть протекает с выделением теплоты (+Q). Согласно принципу Ле Шателье, при повышении температуры система стремится ослабить это воздействие, то есть сместить равновесие в сторону эндотермического процесса (поглощающего теплоту). В данном случае эндотермической является обратная реакция — разложение SO3 на SO2 и O2. Таким образом, нагревание системы приведет к смещению равновесия влево, в сторону исходных веществ, и уменьшит выход продукта.13
Как изменится скорость реакции горения угля (C + O2 = CO2), если повысить концентрацию кислорода в воздухе?
Правильный ответ:
УвеличитсяПояснение:
Горение угля — это гетерогенная реакция между твердым углеродом и газообразным кислородом. Скорость этой реакции напрямую зависит от концентрации одного из реагентов — кислорода. Повышение концентрации O2 в подаваемом воздухе (или использование чистого кислорода вместо воздуха) приведет к увеличению числа молекул кислорода, сталкивающихся с поверхностью угля в единицу времени. Это вызовет резкое увеличение скорости реакции, что проявится в более интенсивном и жарком горении.14
Реакции, которые могут протекать одновременно в прямом и обратном направлениях, называются:
Правильный ответ:
ОбратимымиПояснение:
Обратимыми называют химические реакции, которые при данных условиях протекают одновременно в двух противоположных направлениях — прямом (из реагентов в продукты) и обратном (из продуктов в реагенты). В уравнениях таких реакций вместо знака равенства ставят две противоположно направленные стрелки (↔). Большинство химических реакций являются обратимыми. В конечном итоге такие реакции не доходят до конца, а приходят в состояние химического равновесия.15
Температурный коэффициент реакции равен 2. Как изменится скорость реакции при повышении температуры с 20°C до 50°C?
Правильный ответ:
Увеличится в 8 разПояснение:
Согласно эмпирическому правилу Вант-Гоффа, при повышении температуры на каждые 10 градусов скорость большинства реакций увеличивается в 2-4 раза. Это число называется температурным коэффициентом (γ). В данном случае γ = 2. Изменение температуры составляет 50°C - 20°C = 30°C, что соответствует трем интервалам по 10 градусов. Следовательно, скорость реакции увеличится в γ в степени (Δt/10), то есть в 2^(30/10) = 2^3 = 8 раз. Это показывает экспоненциальную зависимость скорости от температуры.16
В системе 2A(г) + B(г) ↔ 3C(г) как повлияет на равновесие увеличение давления?
Правильный ответ:
Не сместит равновесиеПояснение:
Давление влияет на положение равновесия только в тех реакциях, где изменяется общее количество молей газообразных веществ. Для смещения равновесия необходимо, чтобы число молей газов в левой и правой частях уравнения было разным. В данной реакции в левой части находится 2 + 1 = 3 моля газов, и в правой части — 3 моля газов. Поскольку число молей газов не изменяется в ходе реакции, изменение давления не приведет к смещению химического равновесия ни в одну из сторон.17
Какая из перечисленных реакций будет протекать практически мгновенно в водном растворе?
Правильный ответ:
Нейтрализация щелочи кислотой (NaOH + HCl)Пояснение:
Реакции ионного обмена в растворах сильных электролитов, к которым относится реакция нейтрализации (взаимодействие ионов H+ и OH- с образованием малодиссоциирующей воды), протекают практически мгновенно. Это связано с тем, что реагирующие частицы — ионы — уже находятся в растворе в готовом виде, и для реакции им нужно лишь столкнуться. В отличие от этого, ржавление и брожение — очень медленные процессы, а разложение пероксида водорода без катализатора также идет довольно медленно.18
Для обратимой реакции A + B ↔ C + D добавили некоторое количество вещества А. Как это повлияет на систему?
Правильный ответ:
Равновесие сместится в сторону продуктов (вправо)Пояснение:
Согласно принципу Ле Шателье, если на систему, находящуюся в равновесии, оказать внешнее воздействие (в данном случае, увеличить концентрацию реагента А), то равновесие сместится в таком направлении, чтобы ослабить это воздействие. Чтобы уменьшить возросшую концентрацию вещества А, система будет его расходовать, то есть смещать равновесие в сторону прямой реакции. В результате увеличится образование продуктов C и D, а также будет расходоваться вещество B. Скорость прямой реакции возрастет.19
Какой фактор определяет, почему фтор реагирует с водородом со взрывом, а йод — медленно и при нагревании?
Правильный ответ:
Природа реагирующих веществПояснение:
Фтор и йод относятся к одной группе — галогенам, но обладают разной химической активностью. Фтор — самый активный неметалл, его реакционная способность чрезвычайно высока. Йод же — значительно менее активный галоген. Эта внутренняя, присущая самим веществам разница в химических свойствах, строении атомов и прочности связей в молекулах и является определяющим фактором, который называется “природа реагирующих веществ”. Именно она обуславливает кардинальное различие в скорости их взаимодействия с водородом.20
В какой единице обычно измеряется скорость реакции в растворе (гомогенной реакции)?