 |
Тема: «Термодинамика химических процессов».
|
|
|
|
Вопросы для самоподготовки.
1. Тепловой эффект реакции. Экзотермическая и эндотермическая реакции. Примеры.
2.Понятие системы. Открытая, закрытая, изолированная и равновесная системы. Нормальное и стандартное состояния системы.
3.Понятие функции состояния. Внутренняя энергия. Энтальпия. Первое начало термодинамики и его следствия.
4.Законы термохимии (Лавуазье-Лапласа, Гесса и следствия из него).
5. Термодинамическая вероятность и энтропия. Уравнение Больцмана. Постулаты Томсона и Клаузиуса. Второе и третье начала термодинамики.
6.Изохорный, изобарный, изотермический процессы. Равновесный процесс. Максимальная работа системы. Энергия Гиббса. Энергия Гельмгольца.
7.Термодинамический критерий самопроизвольного процесса. Его использование при определённых условиях. Приведите примеры.
ТЕСТ 1
| Вопрос | Код ответа | Ответ |
| 1. Реакция N2 + O2 ↔ 2NO эндотермическая. Определить знак энтальпии обратной реакции(кДж) | А В С | ΔН < 0 ΔН > 0 ΔН = 0 |
| 2. Дана термохимическая реакция: N2 (г)+ 3H2 (г) ↔ 2NH3 (г); ΔН0 = - 92,4 кДж Рассчитайте стандартную теплоту образования аммиака(кДж/моль). | А В С | -92,4 46,2 -46,2 |
| 3. Энтропия возрастает в результате процесса: 1) Н2О (кр) = Н2О (ж) 2) Н2О(г) = Н2О(ж) 3) 2SO2(г) + O2(г)= 2SO3(г) | А В С | 2) 1) 3) |
| 4. По значению ΔG определите наиболее термодинамически вероятный процесс: 1) ΔG0 = -10кДж 2) ΔG0 = 1000кДж 3) ΔG0 = -500кДж | А В С | 1) 2) 3) |
| 5 Реакция невозможна при любых температурах, если | А В С | ∆H>0 ∆S>0 ∆H>0 ∆S<0 ∆H<0 ∆S<0 |
ТЕСТ 2
| Вопрос | Код ответа | Ответ |
| 1. Реакция H2(г) +.Cl2(г) = 2HCl(г) экзотермическая. Определите знак энтальпии обратной реакции. | А В С | ΔН > 0 ΔН = 0 ΔН < 0 |
| 2. Дана термохимическая реакция: 2C(тв) + O2(г) = 2CO(г) ∆H= - 221 кДж. Стандартная теплота образования угарного газа (кДж/моль) равна | А В С | -221 -110,5 +110,5 |
| 3. Энтропия убывает в ходе реакции: 1) 2CO(г) + O2(г) = СO2(г) 2) С(тв) + CO2(г) = 2CО(г) 3) N2O4(г) = 2NO2(г) | А В С | 1) 2) 3) |
| 4. Самопроизвольно при любых температурах идет реакция, для которой 1) ΔН > 0 ΔS = 0 2) ΔН < 0 ΔS > 0 3) ΔН > 0 ΔS < 0 | А В С | 1) 2) 3) |
| 5. Самопроизвольно при любых температурах не может протекать реакция, в которой: 1) ∆Н˂0 ∆S ˂0 2) ∆Н˂0 ∆S˃0 3) ∆H˃0 ∆S˂0 | А В С | 1) 2) 3) |
|
|
|
ТЕСТ 3
| Вопрос | Код ответа | Ответ |
| 1. Функциями состояния системы в уравнении ΔU = Q - A не являются | А В С | U, Q U Q, A |
| 2. Известно ΔН0 следующих реакций: N2(г) + O2 (г) = 2NO(г); ΔН0 = 180кДж N2(г) + 2O2(г) = 2NO2 (г); ΔН0 = 66кДж Найти ΔН0 (кДж) реакции 2NO(г) + 2O2(г) = 2NO2(г) | А В С | -114 |
| 3. Энтропия убывает в ходе реакции: 1) 2NO(г) + 2O2(г) = 2NO2(г) 2) CuSO4 · 5Н2О(кр) = CuSO4 (кр) + 5Н2О(г) 3) CaCO3(кр) = CaO(кр) + CO2(г) | А В С | 1) 2) 3) |
| 4. В ходе химической реакции ΔН > 0, ΔS > 0. Реакция идет самопроизвольно при температурах | А В С | любых низких высоких |
| 5. Рассчитайте изменение энтропии реакции окисления сернистого газа кислородом, если стандартные энтропии SO2, O2 и SO3 соответственно равны: 249,1; 205 и 256,7 Дж/моль.К. | А В С | -189,8 189,8 -197,4 |
ТЕСТ 4
| Вопрос | Код ответа | Ответ |
| 1. Тепловой эффект в изохорно-изотермическом процессе равен | А В С | pΔV ΔH ΔU |
| 2. Найти тепловой эффект реакции ΔН0(кДж): 2С6Н6(ж) + 15О2(г) = 12СО2(г) + 6Н2О(г) | А В С | -6260 -6076 -3130 |
| 3. Энтропия убывает в ходе процесса: 1) N2O4(кр) = 2NO2(г) 2) CaСО3(кр) = СО2(г) + CaO(кр) 3) 2NO(г) + 2O2(г) = 2NO2(г) | А В С | 1) 2) 3) |
| 4. Реакция, в ходе которой ΔН0 < 0 и ΔS0 ˂ 0, идет самопроизвольно при температурах | А В С | высоких низких любых |
| 5. Рассчитайте изменение энтропии реакции синтеза аммиака из азота и водорода, если стандартные этропии N2, Н2 и NH3 соответственно равны: 191,5; 130,5 и 192,6 дЖ/моль.К. | А В С | -67,3 -129,4 67,3 |
|
|
|
ТЕСТ 5
| Вопрос | Код ответа | Ответ |
| 1. Тепловой эффект в изобарно-изотермическом процессе равен | А В С | ΔН ΔU A |
| 2. Дана термохимическая реакция: С2Н5ОН(ж) + 3О2(г) = 2СО2(г) + 3Н2О(ж) ΔНр0 = -1367 кДж. Найти энтальпию образования С2Н5ОН. | А В С | -80,5 -277 |
| 3. Энтропия убывает в реакции: 1) 2NO2(г) = N2O4(г) 2) 2H2О(г) = О2(г) + 2H2(г) 3) СаСО3(тв) = СаО(тв) + СО2(г) | А В С | 1) 2) 3) |
| 4. Реакция не идет самопроизвольно ни при каких температурах, если: 1) ∆H ˂ 0 ∆S ˃ 0 2) ∆H ˃ 0 ∆S˂ 0 3) ∆H ˂ 0 ∆S˂ 0 | А В С | 1) 2) 3) |
| 5. Определить знак изменения энтальпии обратной реакции в обратимом химическом процессе N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г) + Q. | А В С | ∆H ˂ 0 ∆H ˃ 0 ∆H = 0 |
Тема: «Скорость химической реакции. Химическое равновесие».
Вопросы для самоподготовки.
1. Что понимают под средней и мгновенной скоростью химической реакции? От каких факторов зависит скорость реакции?
2. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Закон действующих масс. Приведите примеры выражения этого закона для гомогенных и гетерогенных реакций.
3. Каков физический смысл константы скорости химической реакции? От каких факторов она зависит?
4. Как скорость реакции зависит от температуры? Правило Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса. Энергия активации.
5. Катализ, катализаторы, механизм их действия. Примеры гомогенных и гетерогенных каталитических реакций.
6. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие, его свойства. Закон действующих масс для химического равновесия. Константа равновесия и факторы, влияющие на ее величину.
7. Напишите выражения константы равновесия для реакций:
2SO2 + O2 ↔ 2 SO3;
4NH3 + 3O2 ↔ 2N2 + 6H2O;
Какие условия способствуют увеличению выхода продукта реакции?
9. В каком направлении сместится равновесие в реакциях:
2СО(г)+O2(г)↔2 СО2(г); ∆H= -566 кДж
N2(г)+О2(г)↔ 2NO(г) ∆H= 180 кДж
а) при понижении температуры;
|
|
|
б) при повышении давления?
ТЕСТ 1
| Вопрос | Код ответа | Ответ | |
| 1. В первой из двух гомогенных реакций за единицу времени в единице объема образуется 11,2 лCl2,во второй 22 г СО2. Какая реакция идет быстрее? | А В С | первая вторая одинаково | |
| 2. Как изменится скорость реакции С+O2=СO2 при увеличении давления вдвое? | А В С | Увеличится в 4 раза Увеличится в 2 раза Не изменится | |
| 3. Через сколько минут завершится реакция при 50°С, если при 20°С она протекает за 24 мин? (γ=2). | А В С | 3 мин. 4 мин. 5 мин | |
| 4. В каком направлении сместится равновесие в реакции С+СO2=2СО при повышении давления? | А В С | влево вправо не сместится | |
| 5. Рассчитать Кравн. для реакции в задании 4, если равновесные концентрации веществ составляют [СО2] = 0,5 моль/л, [СО] = 0,3 моль/л | А В С | 0,18 0,02 5,56 | |
ТЕСТ 2
| Вопрос | Код ответа | Ответ | |
| 1. В первой из двух реакций за единицу времени разложилось 7,9 г КМпО4, во второй 10,1 г KNО3. Какая реакция идет быстрее? | А В С | Вторая Первая Одинаково | |
| 2. Как изменится скорость реакции 3H2 + N2 ↔ 2NH3 при уменьшении объема в два раза? | А В С | Увеличится в 8 раз Не изменится Увеличится в 16 раз | |
| 3. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 40° (γ = 2)? | А В С | В 8 раз В 16 раз В 2 раза | |
| 4. В каком направлении сместится равновесие в реакции 2NO+О2 ↔ 2NО2 при уменьшении давления? | А В С | Не сместится Вправо Влево | |
| 5. Рассчитать Кравн.. для реакции, приведенной в задании 4, если равновесные концентрации веществ составляют: [NO] = 0,2 моль/л, [О2] = 0,1 моль/л, [NO2] = 0,3 моль/л | А В С | 4,5 22,5 0,044 | |
ТЕСТ 3
| 1. В первой из двух гомогенных реакций за единицу времени в единице объема образуется 35 г N2, во второй 33,6 л О2. Какая реакция идет быстрее? | А В С | Вторая Первая Одинаково |
| 2. Во сколько раз следует увеличить давление в системе, чтобы реакция S+О2=SО2 пошла в 4 раза быстрее? | А В С | В 2 раза В 4 раза В 8 раз |
| 3. В каком направлении сместится равновесие в реакции CО + H2О(пар) ↔ CО2+ H2 + Q при повышении температуры? | А В С | влево не сместится вправо |
| 4. Рассчитать γ, если при 40°С реакция заканчивается за 3 мин., а при 20°С за 27 мин. | А В С | |
| 5. Рассчитать Кравн.. для реакции, приведенной в задании 3, если равновесные концентрации СО, Н2О, СО2 и Н2 равны соответственно: 0,2 моль/л, 0,1 моль/л, 0,04моль/л, 0,03моль/л. | А В С | 1,7·101 5·102 6·10 -2 |
|
|
|
ТЕСТ 4
| Вопрос | Код ответа | Ответ |
| 1. В первой из двух гомогенных реакций за единицу времени в единице объема образуется 3,4г NH3, во второй - 1,12л СО2. Какая реакция идет быстрее? | А В С | Первая Одинаково Вторая |
| 2. Как изменится скорость реакции 2СО+О2=2СО2 при уменьшении давления в три раза? | А В С | Увеличится в 27 раз Уменьшится в 27 раз Уменьшится в 9 раз |
| 3. Рассчитать γ, если при понижении температуры на 30°С скорость реакции уменьшилась в 8 раз. | А В С | |
| 4. В каком направлении сместится равновесие в реакции Н2(г)+Вг2(г) ↔ 2НВr(г) при уменьшении давления? | А В С | влево вправо не сместится |
| 5. Рассчитать Кравн для реакции, приведенной в п.4, если равновесные концентрации веществ равны: [Н2]=0,5 моль/л, [Вг2]=0,1 моль/л, [НВг]=0,2 моль/л. | А В С | 0,8 1,25 |
ТЕСТ 5
| Вопрос | Код ответа | Ответ |
| 1. Какая из двух гомогенных реакций идет быстрее, если в первой за единицу времени в единице объема образуется 1 моль НС1, во второй - 32 г SО2? | А В С | Первая Вторая Одинаково |
| 2. Как изменится скорость реакции 2А1+3С12 = 2А1С13 при увеличении давления в три раза? | А В С | Увеличится 9 раз Уменьшится в 27 раз Увеличится 27 раз |
| 3. Определить, на сколько градусов надо понизить температуру, чтобы скорость реакции уменьшилась в 8 раз (γ = 2). | А В С | На 30° На 20° На 10° |
| 4. В каком направлении сместится равновесие в реакции N2 + О2 ↔2NO - Q при понижении температуры? | А В С | не сместится вправо влево |
| 5. Рассчитать Кравн. для реакции N2+О2 ↔ 2NO, если равновесные концентрации N2, О2 и NО равны соответственно 0,1 моль/л, 0,2 моль/л, 0,4моль/л. | А В С | 0,125 |
|
|
|
