ГРАФИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ ПО ХИМИИ
В последние годы массовое распространение по всем предметам, в том числе и по химии, получили тестовые технологии. Тесты используются при изучении всего школьного курса химии. Имеется значительное количество опубликованных тестов по химии. Однако среди них практически отсутствуют такие, в которых использовались бы различные графики. Практика обучения химии показывает, что наши школьники фактически не умеют работать с графиками: выводить графические зависимости, заниматься их построением, читать графики, понимать и получать из них необходимую информацию – не только математическую, но и химическую. Поэтому возникла необходимость познакомить учителей с самыми разнообразными тестами по химии, в которых встречаются графики. В приводимых ниже тестах по курсу неорганической химии в различных вариациях встречаются всевозможные графики. По форме это тесты с выборочными и со свободными ответами. При решении одних тестов ученик должен выбрать правильную графическую зависимость из четырех предложенных. В другой группе тестов приведен только один график, анализируя который ученик составляет ответ либо выбирает верный ответ из четырех предложенных. А это требует умения читать и понимать график, чтобы правильно ответить на задание предложенного теста. В наших тестах есть и такие, для решения которых необходимо представить соответствующую графическую зависимость, т.е. самому построить график.
1. Какой отрезок на графике показывает значение теплового эффекта реакции?
1) а; 2) б; 3) в; 4) г.
Ответ. 2).
2. Как будет изменяться во времени электрическая проводимость раствора , измеряемая с помощью гальванометра (рисунок), если через этот раствор пропускать углекислый газ? Представьте зависимость от в графическом виде.
При пропускании СО2 через раствор электрическая проводимость достаточно быстро падает, т.к. образуется нерастворимый СаСО3, затем постепенно повышается в результате образования кислой соли, которая диссоциирует:
3. Какое из представленных ниже соединений имеет наименьшее изменение растворимости (рисунок, см. с. 6) при повышении температуры от 0 до 80 °С?
Ответ. 2).
4. Внимательно изучите график растворимости вещества X, представленный на рисунке. Сколько граммов вещества X выкристаллизуется, когда горячий перенасыщенный раствор, содержащий 500 г вещества X в 1000 г воды, охладят до 40 °С?
1) 200; 2) 300; 3) 450; 4) 500.
Ответ. 2). (500 – 200 = 300 г.)
5. На рисунке изображена кривая растворимости некоторой соли. Насыщенный раствор данной соли при 40 °С осторожно охладили до 20 °С, после чего внесли в него небольшой кристаллик соли. При этом:
1) кристаллик растворился; 2) никаких видимых изменений не произошло; 3) началось образование и рост кристаллов.
Ответ. 3).
6. Зависимость растворимости нитрата калия KNO3 в воде от температуры наиболее правильно изображает график:
Ответ. 3).
7. Изменение объема V идеального газа в зависимости от температуры Т при постоянном давлении правильно изображает график:
Ответ. 3). Прямо пропорциональная зависимость V от Т очевидна из уравнения pV/T = соnst или pV = nRT.
8. Используя для ответа приведенную энергетическую диаграмму, находим, что тепловой эффект реакции А + Б В равен . кДж.
Ответ. +75 кДж (теплота выделилась).
9. Ход взаимодействия веществ А и В, протекающего с экзотермическим эффектом, показан на графике кривой линией. Присутствие катализатора ведет к получению вещества АВ по пути:
1) а; 2) б; 3) в; 4) не влияет на ход реакции.
Ответ. 2).
10. Что можно сказать о реакции А + Б В из графика, изображенного на рисунке?
1) Реакция идет очень быстро; 2) реакция экзотермическая; 3) реакция эндотермическая; 4) график описывает состояние равновесия.
Ответ. 3).
11. Рассмотрите внимательно представленную графическую зависимость (рисунок, см. с. 8). Энергия активации (кДж/моль) превращения вещества А в Б равна:
1) +16; 2) +12; 3) +8; 4) +4.
Ответ. 1).
12. Изменение скорости v проcтой одностадийной реакции при возрастании температуры T показывает график:
Ответ. 3). Скорости всех одностадийных реакций, или элементарных стадий, увеличиваются при повышении температуры. Выражение для константы скорости k бимолекулярной реакции (уравнение Аррениуса) записывается так:
k = Z ехр[Еa/(RТ)],
где Z – постоянная, Еa – энергия активации, R – универсальная газовая постоянная, Т – абсолютная температура. Таким образом, рост скорости реакции с температурой происходит экспоненциально, т.е. согласуется с графической зависимостью, показанной в ответе 3). Такую зависимость можно получить, если использовать эмпирическое правило Вант-Гоффа, который в конце XIX в. нашел, что скорость реакции увеличивается примерно в 2–4 раза при возрастании температуры на каждые 10°.
13. Постройте схематически график зависимости константы скорости k простой одностадийной химической реакции от обратной температуры 1/T.
Ответ.
14. Навеску гидроксида железа(III) массой 53,5 г внесли в печь, нагретую выше температуры разложения гидроксида. Постройте график, отражающий изменение массы навески m в зависимости от времени прокаливания .
Ответ.
(Fe(ОН)3) = 53,5/107 = 0,5 моль. В результате реакции образуется 0,25 моль Fe2O3, что соответствует массе оксида 40 г. На графике зависимости массы навески от времени прокаливания откладываем полученные значения массы исходного Fe(OH)3 (53,5 г) и массы вещества Fe2O3 (40 г), оставшегося после прокаливания гидроксида железа(III). Поскольку при прокаливании гидроксида железа(III) убыль массы происходит постепенно, то соединяем начальное и конечное значения плавной кривой.
15. Навеску КClO3 массой 61,25 г подвергли разложению и по полученным экспериментальным данным (изменение массы образца m от времени ) построили графическую зависимость, представленную на рисyнке.
Напишите уравнения реакций, соответствующие приведенным ниже условиям, и определите, какое из них отвечает представленной графической зависимости:
1) при температуре примерно 400 °С; 2) в присутствии МnO2, при температуре примерно 200 °С.
Ответ. 2). Изменение массы образца КClO3 составляет примерно 24 25 г (см. график).
В реакции изменение массы не происходит.
(КClO3) = 61,25/122,5 = 0,5 моль, (КCl) = (КClO3) = 0,5 моль.
Изменение массы образца:
61,25 – 0,5•74,5 = 24 г –
условию графика удовлетворяет.
16. Энергия разрыва химической связи в молекулах галогенов по мере увеличения порядкового номера элемента будет изменяться примерно следующим образом:
Ответ. 1).
17. Внимательно изучите диаграмму состояния воды, т.е. условия превращения льда в жидкую воду и пар в зависимости от давления р и температуры T. Когда вы катаетесь на коньках при легком морозе, то лед под лезвием конька плавится и скольжение совершается по тонкому слою воды. Это происходит вследствие:
1) увеличения давления и повышения температуры парообразования Н2О (ж.) по линии ОВ; 2) увеличения давления и понижения температуры плавления Н2О (тв.) по линии ОА; 3) уменьшения давления и понижения температуры испарения Н2О (тв.) по линии ОС; 4) уменьшения давления и достижения равновесия между льдом, жидкостью и паром (в точке О).