Девятый класс Задача 9-1

Задача 10-4

Согласно условию, NaH не проявляет нуклеофильных свойств, т.е. гидрид-ион H^- не замещает атом галогена в E. NaH выполняет функцию основания, отрывая Н⁺ от молекулы E и превращая это вещество в анион, который в результате внутримолекулярной циклизации с выделением Cl^- образует II:

а)

б)



Синтез соединения IV.

Здесь превращение F → IV протекает аналогично реакции E → II.

1. 
   Структурные формулы соединений I-VI (по 2 б) 12 б
   
2. 
   Структурные формулы соединений А-Н (по 1 б) 8 б
   

Итого 20 б

Задача 10-5

Давление перестало меняться через 18 мин, когда достигло величины 386 кПа. После реакции в сосуде были обнаружены только два газа, входящих в состав воздуха.

1. 
   Установите формулу газа X и напишите уравнение реакции, происходящей в сосуде. Ответ подтвердите расчётами.
   
2. 
   Через 6 минут после начала реакции давление в сосуде составило 300 кПа, а через 12 минут – 343 кПа. Найдите парциальное давление газа X в эти моменты времени.
   
3. 
   Определите, как зависит скорость разложения от давления X, и найдите кинетический порядок реакции. Рассчитайте константу скорости, выражая скорость через давление (в кПа/мин). Найдите время полураспада X при описанных условиях.
   
4. 
   Температурный коэффициент скорости  для этой реакции равен 3. Сколько процентов газа X разложится через: а) 1 мин, б) 2 мин, если реакцию проводить при 520 °С?
   

1. 
   Скорость реакции, выраженная через давление: v = P / t = k·Pⁿ, где k – константа скорости, P – давление реагента, n – порядок реакции.
   
2. 
   Правило Вант-Гоффа: .
   

1. 
   Исходное количество газа X:
   

Общее количество продуктов реакции:

Наиболее вероятные продукты реакции – N₂ и O₂, тогда X – оксид азота. После полного разложения общее количество вещества увеличилось в 1.5 раза. Это соответствует разложению N₂O:

N₂O  N₂ + 1/2 O₂.

X – N₂O.

2. 
   Начальное давление N₂O при температуре реакции:
   

Пусть давление N₂O за счёт разложения уменьшилось на P, тогда парциальные давления газов в смеси равны (давление при постоянном объёме пропорционально количеству вещества):

Общее давление: P = P_N2O + P_N2 + P_O2 = P₀ + P/2.

Через 6 минут: P = 300 кПа, P/2 = 43 кПа, P_N2O = 257 – 86 = 171 кПа.

Через 12 минут: P = 343 кПа, P/2 = 86 кПа, P_N2O = 257 – 172 = 85 кПа.

3. 
   Через 18 минут: P = 386 кПа, P_N2O = 0.
   

В реакциях 0-го порядка распад происходит с постоянной скоростью, поэтому время полураспада равно половине времени полного распада, то есть t_1/2 = 18 / 2 = 9 мин.

4. 
   При нагревании на 20 °С скорость реакции увеличится в ² = 9 раз, следовательно время окончания реакции при 520 °С уменьшится в 9 раз по сравнению с 500 °С и составит 18 / 9 = 2 мин. Время полураспада составит 1 мин.
   

б) За 2 минуты распадётся 100% вещества.

1. 
   а) расчет соотн. количеств газов, образовавшихся при разложении Х 2 б
   

в) уравнение реакции 1 б

2. 
   По 3 балла за каждый правильный ответ 6 б
   
3. 
   2 балла за правильный порядок, 2 балла за правильное значение константы скорости, 2 балла за правильное значение периода полураспада 6 б
   
4. 
   По 2 балла за каждый правильный ответ 4 б