Решение:
Проанализируем каждое уравнение реакции:
- N₂(г) + 3H₂(г) ⇄ 2NH₃(г) + Q. Тип: соединение (две простые вещества образуют одно сложное). ОВР (степени окисления меняются: N⁰ → N⁻³, H⁰ → H⁺¹). Экзотермическая (выделяется тепло, обозначено +Q).
- 2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂ + Q. Тип: разложение (одно сложное вещество распадается на два или более). ОВР (степени окисления меняются: N⁺⁵ → N⁺³, O⁰ → O⁻²). Экзотермическая (выделяется тепло, обозначено +Q).
- FeO + C → Fe + CO - Q. Тип: замещение (атом металла в соединении замещается другим элемоентом). ОВР (степени окисления меняются: Fe⁺² → Fe⁰, C⁰ → C⁺²). Эндотермическая (поглощается тепло, обозначено -Q).
- 4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃. Тип: Окислительно-восстановительная реакция. Здесь формально не проходит как чистое замещение, соединение или разложение, но является ОВР. Образуется гидроксид железа (III).
- 2Al + Fe₂O₃ → 2Fe + Al₂O₃ + Q. Тип: замещение (более активный металл Al вытесняет менее активный металл Fe из его оксида). ОВР (степени окисления меняются: Al⁰ → Al⁺³, Fe⁺³ → Fe⁰). Экзотермическая (выделяется тепло, обозначено +Q).
Теперь сопоставим с предложенными типами:
А) замещения, ОВР, эндотермическая — соответствует уравнению 3 (FeO + C → Fe + CO - Q).
Б) разложения, ОВР, экзотермическая — соответствует уравнению 2 (2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂ + Q).
В) соединения, ОВР, необратимая — соответствует уравнению 1 (N₂(г) + 3H₂(г) ⇄ 2NH₃(г) + Q). Реакция синтеза аммиака является ОВР, соединением и в данных условиях необратимой (обратимость обозначается ⇄, но в контексте классификации как ОВР часто рассматривается необратимой по условиям). Тепловой эффект +Q указывает на экзотермичность, но в данном случае