Вопросы
для студентов 1 курса обучающихся по направлению подготовки 240700.62 Биотехнология по дисциплине
Общая и неорганическая химия
Темы: Основные термодинамические понятия и определения. Первое начало термодинамики. Второй и третий законы термодинамики. Математический аппарат термодинамики.
Модуль 1. Тестовые задания.
1.Что изучает химическая термодинамика:
1)скорости протекания химических превращений и механизмы этих превращений;
2)энергетические характеристики физических и химических процессов и способность химических систем выполнять полезную работу;
3)условия смещения химического равновесия;
4)влияние катализаторов на скорость биохимических процессов.
2.Открытой системой называют такую систему, которая:
1)не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией;
2)обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией;
3)обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом;
4)обменивается с окружающей средой веществом, но не обменивается энергией.
3.Закрытой системой называют такую систему, которая:
1)не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией;
2)обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией;
3)обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом;
4)обменивается с окружающей средой веществом, но не обменивается энергией.
4.Изолированной системой называют такую систему, которая:
1)не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией;
2)обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией;
3)обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом;
4)обменивается с окружающей средой веществом, но не обменивается энергией.
5.К какому типу термодинамических систем принадлежит живая клетка?
1)открытой;
2)закрытой;
3)изолированной;
4)равновесной.
6.Процессы, протекающие при постоянной температуре, называются:
1)изобарическими;
2)изотермическими;
3)изохорическими;
4)адиабатическими.
7.Процессы, протекающие при постоянном объеме, называются:
1)изобарическими;
2)изотермическими;
3)изохорическими;
4)адиабатическими.
8.Процессы, протекающие при постоянном давлении, называются:
1)изобарическими;
2)изотермическими;
3)изохорическими;
4)адиабатическими.
9.Какой закон отражает связь между работой, теплотой и внутренней энергией системы?
1)второй закон термодинамики;
2)закон Гесса;
3)первый закон термодинамики;
4)закон Вант-Гоффа.
10.Первый закон термодинамики отражает связь между:
1)работой, теплотой и внутренней энергией;
2)свободной энергией Гиббса, энтальпией и энтропией системы;
3)работой и теплотой системы;
4)работой и внутренней энергией.
11.Энтальпия реакции - это:
1)количество теплоты, которое выделяется или поглощается в ходе химической реакции при изобарно-изотермических условиях;
2)количество теплоты, которое выделяется или поглощается в ходе химической реакции при изохорно-изотермических условиях;
3)величина, характеризующая возможность самопроизвольного протекания процесса;
4)величина, характеризующая меру неупорядоченности расположения и движения частиц системы.
12.Химические процессы, при протекании которых происходит уменьшение энтальпии системы и во внешнюю среду выделяется теплота, называются:
1)эндотермическими;
2)экзотермическими;
3)экзэргоническими;
4)эндэргоническими.
13.Какие процессы называют эндотермическими?
1)для которых ∆Н отрицательно;
2)для которых ∆G отрицательно;
3)для которых ∆Н положительно;
4)для которых ∆G положительно.
14.Какие процессы называют экзотермическими?
1)для которых ∆Н отрицательно;
2)для которых ∆G отрицательно;
3)для которых ∆Н положительно;
4)для которых ∆G положительно.
15.Укажите формулировку закона Гесса:
1)тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояния системы и не зависит от пути реакции;
2)теплота, поглощаемая системой при постоянном объеме, равна изменению внутренней энергии системы;
3)теплота, поглощаемая системой при постоянном давлении, равна изменению энтальпии системы;
4)тепловой эффект реакции не зависит от начального и конечного состояния системы, а зависит от пути реакции.
16.Самопроизвольным называется процесс, который:
1)осуществляется без помощи катализатора;
2)сопровождается выделением теплоты;
3)осуществляется без затраты энергии извне;
4)протекает быстро.
17.Энтропия реакции — это:
1)количество теплоты, которое выделяется или поглощается в ходе химической реакции при изобарно-изотермических условиях;
2)количество теплоты, которое выделяется или поглощается в ходе химической реакции при изохорно-изотермических условиях;
3)величина, характеризующая возможность самопроизвольного протекания процесса;
4)величина, характеризующая меру неупорядоченности расположения и движения частиц системы.
18.В каком соотношении находятся энтропии трех агрегатных состояний одного вещества: газа, жидкости, твердого тела:
1)S (г) > S (ж) > S (тв);
2)S (тв) > S (ж) > S (г);
3)S (ж) > S (г) > S (тв);
4)агрегатное состояние не влияет на значение энтропии.
19.Какое уравнение является математическим выражением второго закона термодинамики для изолированных систем?
1)∆U = 0;
2)∆S ≥ Q/T;
3)∆S ≤ Q/T;
4)∆H = 0.
20.В изолированной системе все самопроизвольные процессы протекают в сторону увеличения беспорядка. Как при этом изменяется энтропия?
1)не изменяется;
2)увеличивается;
3)уменьшается;
4)сначала увеличивается, а затем уменьшается.
21.Самопроизвольный характер процесса лучше определять путем оценки:
1)энтропии;
2)свободной энергии Гиббса;
3)энтальпии;
4)температуры.
22.Какую термодинамическую функцию можно использовать для предсказания возможности самопроизвольного протекания процессов в живом организме?
1)энтальпию;
2)внутреннюю энергию;
3)энтропию;
4)свободную энергию Гиббса.
23. В изобарно-изотермических условиях в системе самопроизвольно могут осуществляться только такие процессы, в результате которых энергия Гиббса:
1)не меняется;
2)увеличивается;
3)уменьшается;
4)достигает максимального значения.
24. В каком из следующих случаев реакция возможна при любых температурах?
1)∆H < 0; ∆S > 0;
2)∆Н < 0; ∆S < 0;
3)∆Н> 0; ∆S > 0;
4)∆Н = 0; ∆S = 0.
25. Выберите математическое выражение термодинамической функции, называемой энергией Гиббса:
1)дS = ≥ Q/T;
2)S = К⋅lnW;
3)Q = дU + pдV;
4)дG = дН - T·дS;
5)дНобр = УНконеч. веществ – УНисх. веществ.
Модуль 2. Теоретические задания.
Первое начало термодинамики, формулировка, математическое выражение. Энтальпия. Основные понятия термодинамики: система, внутренняя энергия системы, теплота, работа, термодинамический процесс. Типы термодинамических систем и процессов. Закон Гесса (формулировка, математическое выражение) и следствия из него. Экзо - и эндотермические процессы. Стандартные теплоты образования и сгорания. Второе начало термодинамики. Энтропия как мера неупорядоченности системы (уравнение Больцмана). Энергия Гиббса как критерий самопроизвольного протекания процесса. Принцип энергетического сопряжения. Роль энтальпийного и энтропийного факторов.Модуль 3. Расчетное задание.
Установить, протекание каких из нижеследующих реакций возможно в стандартных условиях при 250С:а) N2(г.) + Ѕ О2 (г.) = N2O (г.)
б) 4 HCl (г.) + O2 (г.) = 2Cl 2 (г.) + 2H2O (ж.)
в) Fe2O3 (к.) + 3 СО (г.) = 2 Fe (к.) + 3 СО2 (г.)
г) NiO (к.) + Pd (к.) = Ni (к.) + PbO (к.)
д) Рb (k.) + CuO (k.) = PbO (к.) + Сu (к.)
е) 8 Al (к.) + 3 Fe3O4 (к.) = 9 Fe (к.) + 4 Al2O3 (к.)
Не производя вычислений, установить знак ∆S0 следующих процессов:а) 2NH3(г) = N2(г) + 3Н2(г);
б) СO2(к) = СO2(г);
в) 2NH3(г) = N2(г) + 3Н2(г);
г) СO2(к) = СO2(г);
д) 2NO(г) + О2(г) = 2NO2(г).
е) 2H2S(г) + 3О2(г) = 2Н2О(ж) + 2SO2(г);
ё) 2СН3ОН(г)+ 3О2(г) = 4Н2О(г) + 2СО2(г).
ж) 4НCl(г) + O2(г) = 2Сl2(г) + 2Н2O(г);
з) NH4NО3(к) = N2O(г) + 2Н2O(г).
