Во всех упражнениях красным цветом приводится решение, а фиолетовым ― объяснение.

ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Как классифицируют химические реакции по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции? Приведите примеры уравнений таких реакций.
- реакции соединения:
4P + 5О₂ = 2P₂O₅
SO₃ + H₂O = H₂SO₄
- реакции разложения:
Cu(OH)₂↓ = CuO + H₂O
CaCO₃ = CaO + CO₂↑
- реакции замещения:
H₂SO₄ + Mg = MgSO₄ + H₂↑
CuSO₄ + Fe= FeSO₄ + Cu↓
- реакции обмена:
H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O
Na₂SO₄ + ВаСl₂ = ВaSO₄↓ + 2NaСl

Упражнение 2. Как классифицируют химические реакции по тепловому эффекту?
На экзотермические (с выделением теплоты) и эндотермические (с поглощением теплоты).
Что такое термохимическое уравнение?
Уравнения химических реакций, в которых указан тепловой эффект, называются термохимическими.
Приведите примеры уравнений таких реакций.
Реакция нейтрализации серной кислоты екзотермическая:
H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O + 114 кДж
Реакция разложения оксида серы (VI) ендотермическая:
2SO₃ = 2SO₂ + O₂↑ - 188 кДж

Упражнение 3. Как классифицируют химические реакции по агрегатному состоянию реагентов?
На гомогенные и гетерогенные реакции.
Приведите примеры уравнений таких реакций.
К гомогенным реакциям относятся все реакции между газообразными веществами, а также реакции, протекающие в растворах, например:
2SO₂ (г) + O₂ (г) = 2SO₃
Zn (тв) + S (тв) = ZnS
Н₂SO₄ (р-р) + Na₂СO₃ (р-р) = Na₂SO₄ + CO₂↑ + Н₂O
К гетерогенным реакциям относятся все реакции между веществами, находящимися в различных фазах, например, обжиг пирита или окисление алюминия:
4FеS₂ (тв) + 11O₂ (г) = 2Fе₂O₃ + 8SO₂
4Al (тв) + 3O₂ (г) = 2Al₂O₃
Фазой называется часть системы, имеющая в любой точке одинаковые состав и свойства, и отделённая от других фаз границей раздела.

Упражнение 4. Как классифицируют химические реакции по направлению?
На необратимые и обратимые.
Приведите примеры уравнений таких реакций.
Горение серы или меди:
S + O₂ = SO₂ ― необратимая реакция, поскольку протекает только в одном направлении.
2Сu + O₂ = 2CuO ― необратимая реакция, поскольку протекает только в одном направлении.
Окисление оксида серы (IV) кислородом до оксида серы(VI) или синтез аммиака:
2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃ ― обратимая реакция, поскольку в одних и тех же условиях протекает в двух взаимно противоположных направлениях.
N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ ― обратимая реакция, поскольку в одних и тех же условиях протекает в двух взаимно противоположных направлениях.

Упражнение 5. Как классифицируют химические реакции по использованию катализатора?
На каталитические и некаталитические.
Приведите примеры уравнений таких реакций.
Окисление оксида серы (IV) до оксида серы (VI) кислородом или разложение пероксида водорода:
2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃ ― каталитическая реакция, поскольку применяется катализатор оксид ванадия (V) V₂O₅  для увеличивания скорости протекания химической реакции.
2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑ ― каталитическая реакция, поскольку применяется катализатор оксид марганца (ІV) MnO₂  для увеличивания скорости протекания химической реакции.
Взаимодействие оксида серы (VI) с водой или хлора с железом:
SО₃ + H₂O = Н₂SO₄ ― некаталитическая реакция, поскольку протекает легко без использования катализатора.
3Сl₂ + 2Fe = 2FeCl₃ ― некаталитическая реакция, поскольку протекает легко без использования катализатора.

ПРИМЕНИТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Напишите уравнения следующих химических реакций и определите тип каждой реакций по числу и составу реагентов и продуктов:
а) оксида кальция с водой;
CaO + H₂O = CaCO₃  Реакция соединения
б) железа с раствором серной кислоты;
Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑  Реакция замещения
в) раствора нитрата серебра с раствором хлорида магния;
2AgNO₃ + MgCl₂ = 2AgCl↓ + Mg(NO₃)₂  Реакция обмена
г) получения углекислого газа нагреванием карбоната кальция.
CaCO₃ = CaO + CO₂↑  Реакция разложения

Упражнение 2. Разложение карбоната бария представляет собой эндотермический процесс, требующий затрат 267 кДж теплоты на разложение 1 моль соли. Запишите термохимическое уравнение реакции разложения карбоната бария.
BaCO₃ = BaO + CO₂↑ ― 267 кДж, Q=-267 кДж /моль
По условии задачи при разложении 1 моль соли выделяется 267 кДж теплоты,
по химическому уравнению при разложении 1 моль соли ― х кДж теплоты.
x=1 моль • 267 кДж : 1 моль=267 кДж теплоты
Напишите уравнение обратной реакции.
BaO + CO₂ = BaCO₃ + 267 кДж, Q=267 кДж/моль
Как вы думаете, каков её тепловой эффект? Положительный, поскольку Q>0

Упражнение 3. По термохимическому уравнению реакции горения углерода:
С (тв) + О₂ (г) = СО₂ (г) + 410 кДж рассчитайте:
а) количество теплоты, которое выделится при сгорании 54 г углерода;
Рассчитаем количество вещества углерода массой 54 г по формуле n=m/M, где М=M_r г/моль.
M(C)=M_r(C) г/моль=12 г/моль
ʋ(C)=m(C)/M(C)=54 г : 12 г/моль=4,5 моль
Составляем пропорцию и решаем её.
По термохимическому уравнению реакции с 1 моль С выделяется 410 кДж теплоты,
по условию задачи с 4,5 моль С ― х кДж теплоты.
1 моль / 4,5 моль = 410 кДж / х кДж, отсюда по свойству пропорции
х кДж ● 1 моль = 4,5 моль ● 410 кДж, поэтому
х = 4,5 моль ● 410 кДж : 1 моль=1845 кДж
Ответ: 1845 кДж
б) объём кислорода, израсходованный в реакции горения, если в результате выделилось 2050 кДж теплоты.
По термохимическому уравнению реакции в расчёте на О₂: Q=410 кДж/моль.
Учитывая, что в уравнении указывается тепловой эффект, исходя из расчета на количество веществ, задействованных в химической реакции, вычислим количество вещества кислорода:
ʋ(O₂)=2050 кДж : 410 кДж/моль=5 моль
Рассчитаем объём кислорода количеством вещества 5 моль по формуле V=ʋ●V_M, где V_M=22,4 л/моль при н.у.
V(O₂)=ʋ(O₂)●V_M=5 моль ● 22,4 л/моль=112 л
Ответ: 112 л

Упражнение 4. Закончите уравнения следующих химических реакций, указав гетерогенные и гомогенные реакции:
а) Н₂(г) + Сl₂(г) = 2HCl ― гомогенная реакция
б) МgО (тв.) + Н₂SO₄(р-р) = MgSO₄ + H₂↑ ― гетерогенная реакция
в) Аl (тв) + СuSO₄(р-р) = Al₂(SO₄)₃ + Cu↓ ― гетерогенная реакция
г) ВаСl₂(р-р) + ZnSO₄(р-р) = BaSO₄↓ + ZnCl₂ ― гомогенная реакция

Упражнение 5. Дайте характеристику реакции синтеза аммиака из азота и водорода по всем известным вам признакам классификации химических реакций.
N₂ (г) + 3H₂ (г) ⇄ 2NH₃ + Q
1. Реакция соединения (N₂ и H₂ ― простые вещества, NH₃ ― сложное вещество).
2. Гомогенная (N₂, H₂ ― газообразные вещества).
3. Прямая реакция ― экзотермическая (тепло выделяется, Q>0).
4. Оборотная (одновременно в одинаковых условиях протекают в двух взаимно противоположных направлениях, то есть образования и разложения аммиака).
5. Окислительно-восстановительная (изменение степеней окисления атомов химических элементов, образующих вещества).
6. Каталитическая (присутствует катализатор).

Упражнение 1. Тепловые эффекты реакций нейтрализации между соляной кислотой и гидроксидом натрия, серной кислотой и гидроксидом калия, азотной кислотой и гидроксидом лития примерно одинаковы. Как вы думаете, почему? Для ответа на вопрос запишите ионные уравнения перечисленных реакций.
Поскольку одинаковая природа веществ и их количество. Тепловой эффект касается количества моль, которые показывают коэффициенты уравнения реакции.
Для всех этих уравнений реакций сокращенное ионное уравнение имеет вид:
H⁺ (p.) + OH^- (p.) = H₂O (p.)

HCl + NaOH = NaCl + H₂O
H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O
H⁺ + OH^- = H₂O

H₂SO₄ + 2KOH = K₂SO₄ + 2H₂O
2H⁺ + SO₄^2- + 2K⁺ + 2OH^- = 2K⁺ + SO₄^2- + 2H₂O
2H⁺ + 2OH^- = 2H₂O    :2
H⁺ + OH^- = H₂O

HNO₃ + LiOH = LiNO₃ + H₂O
H⁺ + NO₃^- + Li⁺ + OH^- = Li⁺ + NO₃^- + H₂O
H⁺ + OH^- = H₂O