Химични процеси и разтвори

Топлинен ефект

1. Как се нарича процес, при който се отделя топлина?

   • Ендотермичен
   • Каталитичен
   • Обратим
   • Екзотермичен

   Отговор: Екзотермичен

   При екзотермичните процеси енергия се отделя в околната среда.

2. Какъв процес е горенето на природния газ според топлинния ефект?

   • Ендотермичен
   • Екзотермичен
   • Каталитичен
   • Фотохимичен

   Отговор: Екзотермичен

   При горенето на природния газ се отделя топлина, затова процесът е екзотермичен.

3. Как се нарича процес, при който се поглъща топлина?

   • Екзотермичен
   • Ендотермичен
   • Каталитичен
   • Обратим

   Отговор: Ендотермичен

   При ендотермичните процеси системата поглъща топлина от околната среда.

4. Кой от процесите е ендотермичен?

   • горенето на метан
   • взаимодействието на CaO с вода
   • неутрализацията на HCl с NaOH
   • разлагането на CaCO₃ при нагряване

   Отговор: Разлагането на CaCO₃

   Разлагането на варовика протича само при постоянно подаване на топлина.

5. В каква единица обикновено се изразява топлинният ефект на химичните реакции?

   • mol/L
   • g/cm³
   • Pa (паскали)
   • kJ (килоджаули)

   Отговор: kJ (килоджаули)

   Топлинният ефект е количество енергия, затова се изразява в джаули или килоджаули.

6. Какво се наблюдава, когато амониева селитра (NH₄NO₃) се разтваря във вода?

   • Разтворът се нагрява
   • Разтворът кипва
   • Разтворът се охлажда
   • Нищо не се променя

   Отговор: Разтворът се охлажда

   Разтварянето на NH₄NO₃ е ендотермичен процес и поглъща топлина.

7. Кой закон гласи, че топлинният ефект на реакцията зависи само от началното и крайното състояние на системата?

   • Законът за запазване на масата
   • Законът на Авогадро
   • Законът на Бойл-Мариот
   • Законът на Хес

   Отговор: Законът на Хес

   Топлинният ефект не зависи от пътя (междинните етапи) на процеса.

8. При реакция се отделят 92 kJ топлина. Каква е стойността на ΔH?

   • ΔH = −92 kJ
   • ΔH = +92 kJ
   • ΔH = 0
   • ΔH = −46 kJ

   Отговор: ΔH = −92 kJ

   Когато системата отделя топлина, енталпията ѝ намалява и ΔH е отрицателно.

9. Какво е топлина на изгаряне на веществото?

   • Топлината, отделена при пълното изгаряне на 1 mol (или 1 kg) от него
   • Температурата, при която то се запалва
   • Топлината, нужна за стопяването му
   • Топлината, погълната при разлагането му

   Отговор: Топлината, отделена при пълното изгаряне на 1 mol (или 1 kg) от него

   Топлината на изгаряне показва колко енергия дава горивото при пълно изгаряне.

10. При изгаряне на 1 mol въглерод (C + O₂ → CO₂) се отделят 394 kJ. Колко топлина се отделя при изгаряне на 24 g въглерод? (C = 12)

    • 788 kJ
    • 394 kJ
    • 197 kJ
    • 1182 kJ

    Отговор: 788 kJ

    24 g C са 2 mol; Q = 2 · 394 = 788 kJ.

11. N₂ + 3H₂ → 2NH₃, ΔH = −92 kJ. Колко топлина се отделя при получаване на 34 g NH₃? (NH₃ = 17)

    • 46 kJ
    • 184 kJ
    • 92 kJ
    • 23 kJ

    Отговор: 92 kJ

    34 g амоняк са 2 mol, колкото са в уравнението, затова се отделят 92 kJ.

12. 2H₂ + O₂ → 2H₂O(l), ΔH = −572 kJ. Колко топлина се отделя при образуване на 9 g вода? (H₂O = 18)

    • 572 kJ
    • 286 kJ
    • 71,5 kJ
    • 143 kJ

    Отговор: 143 kJ

    9 g вода са 0,5 mol; за 2 mol се отделят 572 kJ, а за 0,5 mol 143 kJ.

13. Кое гориво има най-голяма топлина на изгаряне на 1 kg?

    • въглища
    • дърва
    • водород
    • етанол

    Отговор: Водородът

    Водородът отделя около 140 MJ/kg, няколко пъти повече от въглищата, дървата и етанола.

14. 2Mg + O₂ → 2MgO, ΔH = −1204 kJ. Колко топлина се отделя при изгаряне на 6 g магнезий? (Mg = 24)

    • 301 kJ
    • 602 kJ
    • 150,5 kJ
    • 75,25 kJ

    Отговор: 150,5 kJ

    6 g Mg са 0,25 mol. За 2 mol се отделят 1204 kJ, за 0,25 mol: 1204 · 0,25 / 2 = 150,5 kJ.

15. CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, ΔH = −890 kJ. Около колко топлина се отделя при изгаряне на 1 kg метан? (CH₄ = 16)

    • 890 kJ
    • ≈ 55 600 kJ
    • ≈ 14 240 kJ
    • ≈ 5560 kJ

    Отговор: ≈ 55 600 kJ

    1000 g/16 g/mol = 62,5 mol; 62,5 · 890 ≈ 55 600 kJ.

Скорост на реакциите

1. Как повишаването на температурата влияе върху скоростта на повечето химични реакции?

   • Намалява я
   • Не я променя
   • Спира реакцията
   • Увеличава я

   Отговор: Увеличава я

   При по-висока температура частиците се движат по-бързо и се сблъскват по-често и по-ефективно.

2. Как увеличаването на концентрацията на реагентите влияе на скоростта на реакцията?

   • Увеличава я
   • Намалява я
   • Не ѝ влияе
   • Спира реакцията

   Отговор: Увеличава я

   При по-висока концентрация частиците се сблъскват по-често и реакцията протича по-бързо.

3. Къде гори тлееща треска по-бързо: във въздух или в чист кислород?

   • Във въздух
   • Еднакво
   • В чист кислород
   • Не гори и в двата

   Отговор: В чист кислород

   Концентрацията на кислорода е по-голяма и реакцията е по-бърза: тлеещата треска се разпалва.

4. Как се наричат веществата, които ускоряват химичните реакции, без да се изразходват?

   • Инхибитори
   • Окислители
   • Катализатори
   • Електролити

   Отговор: Катализатори

   Катализаторът участва в междинни етапи, но накрая се възстановява.

5. Как се наричат веществата, които забавят химичните реакции?

   • Катализатори
   • Ензими
   • Електролити
   • Инхибитори

   Отговор: Инхибитори

   Инхибиторите намаляват скоростта на реакциите, например при защита от корозия или като консерванти.

6. Кое условие ускорява ръждясването на желязото?

   • Сухият въздух
   • Влагата и солта
   • Боядисването
   • Маслото по повърхността

   Отговор: Влагата и солта

   Ръждясването изисква вода и кислород, а солите го ускоряват.

7. Защо цинков прах реагира по-бързо със солна киселина, отколкото цинкова гранула със същата маса?

   • Има по-голяма допирна повърхност
   • Има по-голяма молна маса
   • Съдържа повече атоми цинк
   • Е по-слабо активен

   Отговор: Има по-голяма допирна повърхност

   При раздробяване повече частици са в контакт с киселината.

8. Защо храната се запазва по-дълго в хладилник?

   • Студът унищожава всички микроорганизми
   • При ниска температура процесите на разваляне са по-бавни
   • В хладилника няма кислород
   • Храната губи водата си

   Отговор: При ниска температура процесите на разваляне са по-бавни

   Понижаването на температурата намалява скоростта на химичните и биохимичните процеси.

9. Защо е полезно да дъвчем добре храната?

   • Увеличава се повърхността, на която действат ензимите
   • Храната става по-гореща
   • Унищожават се ензимите
   • Намалява се количеството храна

   Отговор: Увеличава се повърхността, на която действат ензимите

   Ситнените частици имат по-голяма повърхност, затова храносмилането е по-бързо.

10. Кой пример показва действие на катализатор?

    • захарта се разтваря по-бързо в топла вода
    • дървените стърготини горят по-бързо от цяло дърво
    • разлагането на H₂O₂ се ускорява при добавяне на MnO₂
    • въглищата горят по-интензивно в чист кислород

    Отговор: Разлагането на H₂O₂ в присъствие на MnO₂

    2H₂O₂ → 2H₂O + O₂; MnO₂ ускорява реакцията и остава непроменен.

11. Как се нарича минималната енергия, която трябва да имат частиците, за да реагират при удар?

    • Енергия на връзката
    • Енергия на активиране
    • Топлинен ефект
    • Енергия на йонизация

    Отговор: Енергия на активиране

    Само ударите на частици с енергия, не по-малка от енергията на активиране, са ефективни.

12. Защо реакциите в разтвори обикновено протичат по-бързо, отколкото между твърди вещества?

    • Разтворите са по-топли
    • Твърдите вещества нямат енергия
    • Водата е катализатор за всички реакции
    • Частиците в разтвора са подвижни и се срещат по-често

    Отговор: Частиците в разтвора са подвижни и се срещат по-често

    В разтвор частиците се движат свободно и се смесват на ниво йони и молекули.

13. Как се изразява скоростта на химичната реакция?

    • с общата маса на продуктите
    • с изменението на концентрацията на вещество за единица време
    • с количеството отделена топлина
    • с броя на реагиращите вещества

    Отговор: С изменението на концентрацията за единица време

    Скоростта показва колко бързо намалява концентрацията на реагент или нараства тази на продукт.

14. Според правилото на Вант Хоф колко пъти нараства скоростта на повечето реакции при повишаване на температурата с 10 °C?

    • 10 пъти
    • 100 пъти
    • Не се променя
    • 2 до 4 пъти

    Отговор: 2 до 4 пъти

    Правилото на Вант Хоф гласи, че при нагряване с 10 °C скоростта нараства 2-4 пъти (температурен коефициент).

15. Как се нарича теорията, според която реакция протича при ефективни удари между частиците?

    • Теория на сблъсъците (активните удари)
    • Атомна теория
    • Теория на Арениус за киселините
    • Теория на относителността

    Отговор: Теория на сблъсъците (активните удари)

    Реагират само частиците, които се ударят с достатъчна енергия и подходяща ориентация.

Химично равновесие

1. Какво е химичното равновесие?

   • състояние, при което реакцията е спряла напълно
   • състояние, при което скоростите на правата и обратната реакция са равни
   • състояние, при което изходните вещества са изразходвани
   • състояние, при което концентрациите на всички вещества са равни

   Отговор: Скоростите на правата и обратната реакция са равни

   Равновесието е динамично: двете реакции продължават, но концентрациите не се променят.

2. Как се наричат реакциите, които протичат едновременно в две противоположни посоки?

   • Обратими
   • Необратими
   • Каталитични
   • Фотохимични

   Отговор: Обратими

   Обратимите реакции протичат и в права, и в обратна посока при едни и същи условия.

3. Спират ли реакциите при химично равновесие?

   • Да, спират напълно
   • Спира само обратната
   • Спира само правата
   • Не, протичат с равни скорости

   Отговор: Не, протичат с равни скорости

   Химичното равновесие е динамично: двете реакции продължават с еднаква скорост.

4. Кои реакции могат да достигнат химично равновесие?

   • необратимите
   • само горенето
   • само реакциите на разлагане
   • обратимите

   Отговор: Обратимите реакции

   Само при обратимите реакции продуктите могат да се превръщат обратно в изходни вещества.

5. Как катализаторът влияе на химичното равновесие?

   • Измества го надясно
   • Измества го наляво
   • Не го измества, само ускорява достигането му
   • Спира обратната реакция

   Отговор: Не го измества, само ускорява достигането му

   Катализаторът ускорява еднакво правата и обратната реакция, затова не измества равновесието.

6. Как увеличаването на концентрацията на изходно вещество влияе на равновесието?

   • Измества го към изходните вещества
   • Измества го към продуктите
   • Не го влияе
   • Спира реакцията

   Отговор: Измества го към продуктите

   Според принципа на Льо Шателие системата изразходва добавеното вещество.

7. При синтеза на амоняк N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ как повишаването на налягането влияе на равновесието?

   • Измества го към N₂ и H₂
   • Измества го към образуване на NH₃
   • Не му влияе
   • Спира реакцията

   Отговор: Измества го към образуване на NH₃

   Отляво има 4 mol газове, а отдясно 2 mol; по-високото налягане благоприятства страната с по-малко молове газ.

8. В системата 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃ непрекъснато се отстранява SO₃. Накъде се измества равновесието?

   • Наляво, към SO₂
   • Не се измества
   • Надясно, към SO₃
   • Реакцията спира

   Отговор: Надясно, към SO₃

   По принципа на Льо Шателие при намаляване на концентрацията на продукт системата образува повече от него.

9. 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃, ΔH < 0. Накъде се измества равновесието при понижаване на температурата?

   • Наляво
   • Не се измества
   • Надясно, към SO₃
   • Реакцията спира

   Отговор: Надясно, към SO₃

   При охлаждане се благоприятства екзотермичната (правата) реакция.

10. Синтезът на амоняк е екзотермичен. Как повишаването на температурата влияе на равновесието?

    • измества го към N₂ и H₂
    • измества го към NH₃
    • не му влияе
    • прави реакцията необратима

    Отговор: Измества го към изходните вещества (N₂ и H₂)

    Нагряването благоприятства ендотермичната (обратната) реакция.

11. CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g), ΔH > 0. Кое изменение измества равновесието надясно?

    • Повишаване на температурата
    • Повишаване на налягането
    • Понижаване на температурата
    • Добавяне на CO₂

    Отговор: Повишаване на температурата

    Правата реакция е ендотермична, затова нагряването я благоприятства.

12. Fe³⁺ + 3SCN⁻ ⇌ Fe(SCN)₃ (червено оцветен). Какво се наблюдава при добавяне на FeCl₃?

    • Червеният цвят се засилва
    • Разтворът се обезцветява
    • Отделя се газ
    • Нищо не се променя

    Отговор: Червеният цвят се засилва

    Добавените Fe³⁺ йони изместват равновесието надясно и се образува повече Fe(SCN)₃.

13. Кой принцип описва изместването на химичното равновесие при промяна на условията?

    • Принципът на Льо Шателие
    • Законът на Хес
    • Законът на Авогадро
    • Законът за постоянство на състава

    Отговор: Принципът на Льо Шателие

    При външно въздействие равновесието се измества в посока, която отслабва това въздействие.

14. 2NO₂ (кафяв) ⇌ N₂O₄ (безцветен), ΔH < 0. Какво се наблюдава при охлаждане на сместа?

    • Цветът потъмнява
    • Цветът не се променя
    • Сместа става зелена
    • Цветът изсветлява

    Отговор: Цветът изсветлява

    Охлаждането измества равновесието към екзотермичната посока, т.е. към безцветния N₂O₄.

15. Какъв е изразът за константата на равновесие на H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)?

    • K = [H₂][I₂]/[HI]²
    • K = 2[HI]/([H₂] + [I₂])
    • K = [HI]/([H₂][I₂])
    • K = [HI]²/([H₂][I₂])

    Отговор: K = [HI]²/([H₂][I₂])

    В числителя са равновесните концентрации на продуктите, а в знаменателя на изходните вещества, на степени, равни на коефициентите.

Разтвори

1. Как се нарича разтвор, в който при дадена температура не може да се разтвори повече от веществото?

   • ненаситен
   • наситен
   • преситен
   • разреден

   Отговор: Наситен разтвор

   В наситения разтвор разтвореното вещество е в равновесие с неразтвореното.

2. Как се нарича веществото, в което се разтваря друго вещество и което обикновено е в по-голямо количество?

   • Разтворено вещество
   • Разтворител
   • Утайка
   • Катализатор

   Отговор: Разтворител

   Разтворът се състои от разтворител и разтворено вещество; най-често разтворителят е водата.

3. Кой е най-разпространеният разтворител в природата и бита?

   • Етанолът
   • Водата
   • Бензинът
   • Ацетонът

   Отговор: Водата

   Водата разтваря много соли, киселини, основи и газове.

4. Как се променя разтворимостта на газовете във вода при повишаване на температурата?

   • Намалява
   • Увеличава се
   • Не се променя
   • Става неограничена

   Отговор: Намалява

   Затова газираните напитки губят CO₂ по-бързо на топло.

5. Как се променя разтворимостта на повечето твърди вещества при повишаване на температурата?

   • Намалява
   • Увеличава се
   • Не се променя
   • Става нула

   Отговор: Увеличава се

   При нагряване във вода могат да се разтворят по-големи количества от повечето твърди вещества.

6. Как се нарича разтвор, който съдържа малко разтворено вещество?

   • Разреден
   • Концентриран
   • Наситен
   • Пресищен

   Отговор: Разреден

   Разреден е разтворът с малко разтворено вещество спрямо разтворителя.

7. Колко грама захар има в 200 g разтвор с масова част 10%?

   • 10 g
   • 2 g
   • 20 g
   • 180 g

   Отговор: 20 g

   m = 200 · 0,10 = 20 g захар; водата е 180 g.

8. Каква е масовата част на солта в разтвор от 15 g сол и 135 g вода?

   • 11,1%
   • 15%
   • 13,5%
   • 10%

   Отговор: 10%

   Масата на разтвора е 150 g; 15 : 150 = 0,1, т.е. 10%.

9. Колко вода трябва да се добави към 100 g разтвор с масова част 20%, за да стане разтворът 10%?

   • 50 g
   • 200 g
   • 100 g
   • 20 g

   Отговор: 100 g

   Разтвореното вещество е 20 g; за 10% масата на разтвора трябва да е 200 g, т.е. добавяме 100 g вода.

10. Как се нарича преминаването на разтворител през полупропусклива мембрана към по-концентрирания разтвор?

    • Дифузия
    • Осмоза
    • Дисоциация
    • Дестилация

    Отговор: Осмоза

    При осмозата през мембраната преминава само разтворителят.

11. Колко mol NaCl се съдържат в 2 L разтвор с концентрация 0,5 mol/L?

    • 1 mol
    • 0,25 mol
    • 2 mol
    • 4 mol

    Отговор: 1 mol

    n = c · V = 0,5 mol/L · 2 L = 1 mol.

12. Колко грама NaOH са нужни за приготвяне на 500 mL разтвор с концентрация 0,2 mol/L? (NaOH = 40)

    • 40 g
    • 8 g
    • 2 g
    • 4 g

    Отговор: 4 g

    n = 0,2 · 0,5 = 0,1 mol; m = 0,1 · 40 = 4 g.

13. Как се променя температурата на кипене на водата, когато в нея се разтвори сол?

    • Повишава се
    • Понижава се
    • Не се променя
    • Става 0 °C

    Отговор: Повишава се

    Разтвореното вещество понижава парното налягане, затова разтворът кипи при по-висока температура.

14. Как се нарича система от течност и диспергирани в нея капчици от друга, неразтворима в нея течност (например млякото)?

    • Суспензия
    • Истински разтвор
    • Емулсия
    • Пяна

    Отговор: Емулсия

    В емулсиите капчици от една течност са разпределени в друга; в млякото това са капчици мазнина във вода.

15. Как се наричат системи с частици с размери около 1-100 nm, като желатин и мъгла?

    • Истински разтвори
    • Суспензии
    • Колоидни разтвори
    • Сплави

    Отговор: Колоидни разтвори

    Колоидните частици са по-големи от молекулите, но не се утаяват и не се виждат с просто око.

Електролити и pH

1. Какво е pH на неутрален воден разтвор при 25 °C?

   • 7
   • 0
   • 1
   • 14

   Отговор: 7

   При pH = 7 концентрациите на H⁺ и OH⁻ са равни.

2. Какъв цвят придобива лакмусът в кисела среда?

   • Син
   • Виолетов
   • Червен
   • Безцветен

   Отговор: Червен

   Лакмусът е червен в кисела, виолетов в неутрална и син в основна среда.

3. Кое от веществата е неелектролит?

   • Захарта
   • NaCl
   • HCl
   • KOH

   Отговор: Захарта

   Захарта се разтваря като молекули и не образува йони.

4. Кое от веществата е електролит?

   • захароза
   • етанол
   • NaCl
   • глюкоза

   Отговор: NaCl

   Във воден разтвор NaCl дисоциира на йони Na⁺ и Cl⁻.

5. Какви йони се образуват при дисоциацията на основите във воден разтвор?

   • Хидроксидни йони OH⁻
   • Водородни йони H⁺
   • Хлоридни йони Cl⁻
   • Сулфатни йони

   Отговор: Хидроксидни йони OH⁻

   Основите при дисоциация отделят метални катиони и хидроксидни аниони, например NaOH → Na⁺ + OH⁻.

6. Каква среда има разтвор с pH = 3?

   • Неутрална
   • Основна
   • Кисела
   • Силно основна

   Отговор: Кисела

   При pH < 7 средата е кисела.

7. Кое е сумарното уравнение за дисоциацията на H₂SO₄ във воден разтвор?

   • H₂SO₄ → H₂⁺ + SO₄⁻
   • H₂SO₄ → 2H⁺ + S²⁻ + 2O₂
   • H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻
   • H₂SO₄ → H⁺ + SO₄²⁻

   Отговор: H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻

   Сумата от зарядите вдясно е нула: 2·(+1) + (−2) = 0.

8. Как се нарича разпадането на електролит на йони при разтваряне във вода?

   • Електролиза
   • Полимеризация
   • Кристализация
   • Електролитна дисоциация

   Отговор: Електролитна дисоциация

   Под действие на полярните водни молекули електролитите се разпадат на йони.

9. Какви йони се образуват при дисоциацията на солите?

   • Само H⁺ и OH⁻
   • Метални катиони и киселинни аниони
   • Само OH⁻
   • Само H⁺

   Отговор: Метални катиони и киселинни аниони

   Например NaCl → Na⁺ + Cl⁻.

10. Кое съкратено йонно уравнение описва неутрализацията между силна киселина и силна основа?

    • Na⁺ + Cl⁻ → NaCl
    • H⁺ + OH⁻ → H₂O
    • H₂ + O → H₂O
    • 2H⁺ + O²⁻ → H₂O

    Отговор: H⁺ + OH⁻ → H₂O

    Йоните на солта остават в разтвора; реално реагират само H⁺ и OH⁻.

11. Разтвор А има pH = 2, а разтвор Б има pH = 4. Колко пъти концентрацията на H⁺ в А е по-голяма?

    • 2 пъти
    • 100 пъти
    • 10 пъти
    • 1000 пъти

    Отговор: 100 пъти

    Всяка единица pH отговаря на 10 пъти разлика в [H⁺]; разлика 2 единици дава 10 · 10 = 100 пъти.

12. Коя йонообменна реакция протича докрай, защото се образува утайка?

    • NaCl + KNO₃
    • HCl + NaNO₃
    • KCl + NaNO₃
    • AgNO₃ + NaCl

    Отговор: AgNO₃ + NaCl

    Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓ (бяла утайка).

13. Какво оцветяване има фенолфталеинът в разтвор с pH = 12?

    • Безцветен е
    • Жълто
    • Синьо
    • Малиново

    Отговор: Малиново

    При pH = 12 средата е основна, а фенолфталеинът в основна среда е малинов.

14. Колко е pH на разтвор на NaOH с концентрация 0,01 mol/L при 25 °C?

    • pH = 2
    • pH = 12
    • pH = 10
    • pH = 13

    Отговор: pH = 12

    [OH⁻] = 10⁻² mol/L, pOH = 2, pH = 14 − 2 = 12.

15. Към 100 mL HCl с концентрация 0,1 mol/L се добавят 50 mL NaOH с концентрация 0,1 mol/L. Каква е средата след реакцията?

    • Кисела
    • Неутрална
    • Основна
    • Не може да се определи

    Отговор: Кисела

    HCl е 0,01 mol, а NaOH е 0,005 mol; остава излишък от киселина.

Финален въпрос