ХИМИЯ khimia_posobia_i_testy / Репетиционные_тесты_по_химии_2009

РОСЖЕЛДОР Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»

(РГУПС)

В.Н.Доронькин, Ю.Ф.Мигаль, В.А.Февралева

РЕПЕТИЦИОННЫЕ ТЕСТЫ ПО ХИМИИ

Учебное пособие

Ростов-на-Дону

2009

1

РОСЖЕЛДОР Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»

(РГУПС)

В.Н.Доронькин, Ю.Ф.Мигаль, В.А.Февралева

РЕПЕТИЦИОННЫЕ ТЕСТЫ ПО ХИМИИ

Учебное пособие

Утверждено методическим советом университета

Ростов-на-Дону

2009

2

УДК 541: 378

Доронькин В.Н., Мигаль Ю.Ф., Февралева В.А.

Репетиционные тесты по химии : учебное пособие / В.Н.Доронькин, Ю.Ф.Мигаль, В.А.Февралева ; Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2009. – 150 с. Библиогр. : 4 назв.

Учебное пособие предназначено для подготовки студентов РГУПС к промежуточной и итоговой аттестации по общей химии, проводимой в тестовой форме. В пособии подробно разбирается методика поиска ответов на демонстрационные тесты, а также приводятся репетиционные тесты, предназначенные для подготовки к аттестации.

Книга предназначена для студентов всех специальностей, изучающих дисциплину «Химия».

Рецензенты: д-р хим. наук, проф. А.Г. Бережная (ЮФУ); канд. техн. наук, доц. Г.Н. Соколова (РГУПС)

©Ростовский государственный университет путей сообщения, 2009

3

Введение

Для подготовки к решению тестов по химии студентам следует изучать теоретический материал по учебникам общей химии, рекомендованным для использования в РГУПС [1 – 3], Пособию по общей химии (под ред. В.М. Виленского) [4] и, безусловно, по лекциям.

Содержание тестов соответствует государственному образовательному стандарту (ГОС) по химии, однако материал приводится в той последовательности, в которой читается курс общей химии в РГУПС.

В пособие включены как авторские разработки преподавателей кафедры химии, апробированные в последние годы в центре тестирования РГУПС, так и тесты, позволяющие осуществить углубленное изучение материала и, в частности, подготовку к интернет-экзамену по химии1. Внимательное изучение предлагаемых в этом пособии тестов позволит вам познакомиться с большинством заданий, которые могут встретиться при выполнении экзаменационного тестового опроса.

По содержанию тесты можно условно разделить на «тесты на узнавание» и тесты, требующие самостоятельного решения различных задач. Методика решения разъясняется в приводимых ниже демонстрационных примерах.

Демонстрационные тесты

Д1. Формулы нерастворимых оснований, солей и кислот соответственно

указаны в ряду:
а) Mg(OH)2, HCl, Ca(NO3)2	в) Fe(OH)2, BaSO4, H2SiO3
б) Cu(OH)2, H2SiO3, FeS	г) NaOH, Na2SO4, H2SO3

Основаниями называются сложные вещества, состоящие из атомов металла и одной или нескольких гидроксильных групп, например KOH, Ba(OH)2, Al(OH)3.

Кислотами называются сложные вещества, в состав которых входят атомы водороды, способные замещаться на атом металла, и кислотные остатки,

например, HNO3, H3PO4, H2CO3.

Солями называются сложные вещества, в состав которых входят атомы металла (или катионы NH+4) и кислотные остатки, например

FeSO4, NH4NO3, CuCl2, NaHCO3, (CuOH)2CO3.

а) Mg(OH)2 – нерастворимое (проверяем по таблице растворимости) основание

HCl – растворимая кислота

Вывод: одно из веществ не соответствует условию.

1 Тесты, предназначенные для углубленного изучения материала, размещены после тестов базового уровня сложности и отделены знаками « _ * _ ».

3

б) Cu(OH)2 – нерастворимое основание H2SiO3 – нерастворимая кислота

Вывод: нарушен порядок веществ, предложенный в условии – основание

– соль – кислота.

в) Fe(OH)2 – нерастворимое основание BaSO4 – нерастворимая соль

H2SiO3 – нерастворимая кислота.

Вывод: все вещества соответствуют условию. Ответ: в).

Д2. Сокращенное ионное уравнение Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O

соответствует взаимодействию
а) Al(OH)3 и H2CO3	в) Al(OH)3 и H2S
б) Al(OH)3 и CH3COOH	г) Al(OH)3 и HNO3

Составляем молекулярные и ионные уравнения реакций:

а) Al(OH)3 + H2CO3

б) Al(OH)3 + CH3COOH = Al(OH)2CH3COO + H2O Al(OH)3 + CH3COOH = Al(OH)2+2 + CH3COO– + H2O

в) Al(OH)3 + H2S

г) Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O

Ответ: г).

Д3. Система – это группа тел, которые а) находятся в окружающей среде и отделены от окружающей среды по-

верхностью; б) взаимодействуют друг с другом и изменяются в результате взаимодей-

ствия с окружающей средой; в) находятся во взаимодействии и мысленно или фактически обособлены

от окружающей среды; г) находятся во взаимодействии, обособлены от окружающей среды и со-

вершают работу против внешних сил.

«Системой называется совокупность находящихся во взаимодействии веществ, мысленно (или фактически) обособленных от окружающей среды». ([1], § IV.1 «Основные понятия и величины в химической термодинамике. Внутренняя энергия и энтальпия».)

Ответ: в).

Д4. Изохорный процесс протекает при постоянном (ой)

а) давлении	в) объеме
б) количестве вещества	г) температуре

4

«В зависимости от условий перехода системы из одного состояния в другое в термодинамике различают изотермические, изобарические, изохорические и адиабатические процессы. Первые – протекают при постоянной температуре (T = const), вторые – при постоянном давлении (P = const), третьи – при постоянном объеме (V = const), четвертые – в условиях отсутствия обмена теплотой между системой и окружающей средой (q = const)» ([1], § IV.1 «Основные понятия и величины в химической термодинамике. Внутренняя энергия и энтальпия».)

Ответ: в).

	Д5. Мгновенную скорость гомогенной реакции вычисляют по формуле
а) v		C	б) v	C	в) v	dC	г) v		k C
		T , K		t		dt

«В химической кинетике различают среднюю и истинную (или мгновен-

ную) скорость реакции. Средняя скорость v равна отношению C/ t ( C = C2 –

– C1; t = t2 – t1). Чтобы величина скорости всегда была положительной, перед дробью ставят знаки « »:

v	C	(V.1)
	t
Истинная скорость химической реакции vист		определяется пределом, к ко-

торому стремится отношение C/ t при t → 0, т.е. производной концентрации по времени:

v			dC		(V.2)»
	ист		dt
([1], § V.1 «Скорость химической реакции».)
Ответ: в).
Д6. Скорость прямой реакции CO2(Г) + СТВ  2CO(Г) ... , если увеличить
давление в 4 раза.
а) увеличится в 4 раза		в) увеличится в 2 раза
б) увеличится в 16 раз		г) уменьшится в 2 раза

«Современная формулировка закона действующих масс такова: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции». ([1], § V.1 «Скорость химической реакции».)

Концентрацию твердых веществ в выражение для скорости, составленное по закону действующих масс, не включают; для газов вместо концентраций

можно использовать парциальные давления, поэтому v kpCO2 . Следовательно, v2 v kp1CO2 kp2CO2 4.

5

Ответ: а)

Д7. В какой системе увеличение концентрации водорода смещает химическое равновесие влево?

а) C(ТВ) + 2H2(Г)  CH4(Г)	в) 2H2(Г) + O2(Г)  2H2O(Г)
б) 2NH3(Г)  N2(Г) + 3H2(Г)	г) FeO(ТВ) + H2(Г)  Fe(ТВ) + H2O(Г)

«Направление смещения положения равновесия определяется принципом Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывать внешнее воздействие, то равновесие смещается в том направлении, которое ослабляет оказанное воздействие». ([1], § V.5 «Кинетические представления о химическом равновесии».)

На положение равновесия влияют только три фактора – концентрация (для растворов и газов), давление (для газообразных веществ) и температура. Любое другое воздействие – катализатор, ингибитор, перемешивание … – положение равновесия не изменяет, а только изменяет время его установления.

В качестве модели влияния концентрации удобно рассматривать систему сообщающихся сосудов:

а) исходная равновесная система

б) при добавлении вещества (увеличении концентрации) происходит «перетекание», количество добавленного вещества уменьшается и положение равновесия смещается в сторону, ослабляющую оказанное воздействие

в) при удалении вещества (уменьшении концентрации) происходит «перетекание», и положение равновесия смещается в сторону, ослабляющую оказанное воздействие

При увеличении концентрации H2 положение равновесия будет смещаться в системе:

а) C(ТВ) + 2H2(Г)  CH4(Г) – вправо, к продуктам реакции

б) 2NH3(Г)  N2(Г) + 3H2(Г) – влево, в сторону исходных веществ Ответ: б).

Д8. В какой системе при повышении давления химическое равновесие сместится в сторону исходных веществ?

а) N2(Г) + 3H2(Г)  2NH3(Г) + Q б) C(ТВ) + 2H2(Г)  CH4(Г)

в) CO2(Г) + H2(Г)  CO(Г) + H2O(Г) + Q г) N2O4(Г)  2NO2(Г) – Q

Направление смещения положения равновесия определяется принципом Ле-Шателье. Давление условно можно связывать с количеством газообразных веществ, входящих в состав равновесной системы. Очевидно, что при повыше-

6

нии давления система должна переходить в состояние с меньшим числом газообразных веществ, ослабляя оказанное воздействие.

Вычисляем количества газообразных веществ в левой и правой частях

уравнения реакции:
а) N2(Г) + 3H2(Г)  2NH3(Г) + Q				– повышение давления будет смещать по-
(1 + 3)		(2)		ложение равновесия вправо
		P

б)	C(ТВ) + 2H2(Г)  CH4(Г) + Q
	(0	+ 2)	P (1)
в)	CO2(Г) + H2(Г)  CO(Г) + H2O(Г) + Q
	(1	+ 1)	P (1 + 1)

–положение равновесия будет смещаться вправо при повышении давления

–давление не влияет на положение равновесия

г) N2O4(Г)  2NO2(Г)				- Q	– повышение давления смещает положе-
(1)	P	(2)			ние равновесия влево
Ответ: г).
Д9. Какая электронная конфигурация внешнего энергетического уровня
соответствует атому элемента VА группы?
а) 3s23p6				б) 2s22p5	в) 4s13d5	г) 4s24p3

Используя правила заполнения атомных орбиталей в многоэлектронном атоме (правила Клечковского), составляем полные электронные формулы атомов, находим число электронов и, следовательно, заряд ядра атома:

а) Э – 1s22s22p63s23p6, число электронов (2 + 2 + 6 + 2 + 6 = ) 18, следовательно Э = 18Ar, находится в главной подгруппе 8-й группы (группа 8А) 3-го периода.

б) Э – 1s22s22p5 , число электронов (2 + 2 + 5 = ) 9, следовательно, Э = 9F, находится во 2-м периоде, главной подгруппе 7-й группы (группа 7А).

в) Ожидаемая электронная формула Э – 1s22s22p63s23p64s23d4, однако более устойчивой (обладающей меньшей энергией) является 1s22s22p63s23p64s13d5 (происходит «проскок» электрона). Порядковый номер элемента 24, соответствует 24Cr, находится в 4-м периоде, побочной подгруппе 6-й группы (6Б

группа).

г) Э – 1s22s22p63s23p64s23d104p3, элемент – 33As, находится в 4-м периоде, главной подгруппе 5-й группы (5А группа).

Ответ: г).

Д10. В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрас-

тания их атомного радиуса?
а) Li, Be, B, C	в) Mg, Si, Cl, Ar
б) Sb, As, P, N	г) O, S, Se, Te

7

Радиус атома по периоду убывает слева направо, по груп-
пе увеличивается сверху вниз.	RАТОМА

Определяем положение элементов в периодической системе и закономерность изменения радиуса атома в группе элементов.

а) Li – находится в главной подгруппе 1-й группы 2-го периода Be – находится в главной подгруппе 2-й группы 2-го периода B – находится в главной подгруппе 3-й группы 2-го периода C – находится в главной подгруппе 4-й группы 2-го периода

Вывод: элементы одного периода, радиус атома в рассматриваемой последовательности уменьшается.

б) Sb – находится в главной подгруппе 5-й группы 5-го периода As – находится в главной подгруппе 5-й группы 4-го периода P – находится в главной подгруппе 5-й группы 3-го периода N – находится в главной подгруппе 5-й группы 2-го периода

Вывод: элементы одной группы, радиус атома в рассматриваемой группе уменьшается.

в) Mg – находится в главной подгруппе 2-й группы 3-го периода Si – находится в главной подгруппе 4-й группы 3-го периода Cl – находится в главной подгруппе 7-й группы 3-го периода Ar – находится в главной подгруппе 8-й группы 3-го периода

Вывод: элементы одного периода, радиус атома в рассматриваемой последовательности уменьшается.

г) O – находится в главной подгруппе 6-й группы 2-го периода S – находится в главной подгруппе 2-й группы 3-го периода Se – находится в главной подгруппе 4-й группы 4-го периода Te – находится в главной подгруппе 5-й группы 5-го периода

Вывод: элементы одной группы, радиус атома в рассматриваемой группе увеличивается.

Ответ: г).

Д11. Кислотные свойства водородных соединений усиливаются в ряду:

а) HI – HBr – HCl – HF	в) HF – NH3 – H2O – CH4
б) HCl – H2S – PH3 – SiH4	г) H2O – H2S – H2Se – H2Te

В группе, так как увеличивается радиус атома и, соответственно, увеличивается длина связи Э – Н, то кислотные свойства соединений H2Э усиливаются сверху вниз.

ислотныек свойства

Н2Э, НЭ

По периоду кислотно-основные свойства летучих водородных соединений изменяются в следующей последовательности: соединения элементов 4-й

8

группы (CH4 …) индифферентны, то есть не взаимодействуют с кислотами и щелочами; водородные соединения элементов 5-й группы проявляют основные свойства (NH3, PH3, …) и далее, при переходе к элементам 7-й группы, происходит усиление кислотных свойств (HF, HCl,…).

изменение кислотно-основных свойст по периоду

IV	V	VI	VII
нет	осн.	амф., кисл.	кисл.

а) I находится в главной подгруппе 7-й группы 5-го периода Br находится в главной подгруппе 7-й группы 4-го периода Cl находится в главной подгруппе 7-й группы 3-го периода F находится в главной подгруппе 7-й группы 2-го периода

Вывод: соединения образованы элементами одной группы, кислотные свойства ослабевают.

б) Cl находится в главной подгруппе 7-й группы 3-го периода S находится в главной подгруппе 6-й группы 3-го периода P находится в главной подгруппе 5-й группы 3-го периода Si находится в главной подгруппе 4-й группы 3-го периода

Вывод: соединения образованы элементами одного периода, кислотные свойства ослабевают.

в) F находится в главной подгруппе 7-й группы 2-го периода

Nнаходится в главной подгруппе 5-й группы 2-го периода

Oнаходится в главной подгруппе 6-й группы 2-го периода

Cнаходится в главной подгруппе 4-й группы 2-го периода

Вывод: соединения образованы элементами одного периода, кислотные свойства изменяются не закономерно.

г) O находится в главной подгруппе 6-й группы 2-го периода

S находится в главной подгруппе 6-й группы 3-го периода Se находится в главной подгруппе 6-й группы 4-го периода Te находится в главной подгруппе 6-й группы 5-го периода

Вывод: соединения образованы элементами одной группы, кислотные свойства усиливаются.

Ответ: г).

Д12. Вещества с ковалентной полярной связью находятся в ряду:

а) CO, HF, N2	в) NH3, SF6, H2S
б) KF, HF, CF4	г) SO2, NO2, Cl2

Ковалентные полярные связи образуются между атомами различных не-

металлов (H–Cl, N–H, P–O, …).

Взаимодействие атомов металла и неметалла приводит к возникновению ионной связи (Na–Cl, Mg–O, K–S,…).

а) C – неметалл, O – неметалл, в CO связь ковалентная полярная H – неметалл, F – неметалл, в HF связь ковалентная полярная

N – неметалл, в N2 – связь ковалентная неполярная (простое вещество, образованное одинаковыми атомами)

9