основы химической термодинамики, химической кинетики и равновесия

• Название: основы химической термодинамики, химической кинетики и равновесия
• Дата: 02.10.2018
• Размер: 1.2 Mb.
• Имя файла: Osnovy_termodinamiki.doc
• Тип: Документы; #52166

«ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ, ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ И РАВНОВЕСИЯ»

Основы химической термодинамики
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 раствор, находящийся в запаянной ампуле, помещен ной в термостат?

1) изолированной;

2) открытой;

3) закрытой;

4) стационарной.

6. К какому типу термодинамических систем принадлежит раствор, находящийся в запаянной ампуле?

1) изолированной;

2) открытой;

3) закрытой;

4) стационарной.

7. К какому типу термодинамических систем принадлежит живая клетка?

1) открытой;

2) закрытой;

3) изолированной;

4) равновесной.

8. Какие параметры термодинамической системы называют экстенсивными?

1) величина которых не зависит от числа частиц в системе;

2) величина которых зависит от числа частиц в системе;

3) величина которых зависит от агрегатного состояния системы;

4) величина которых зависит от времени.

9. Какие параметры термодинамической системы назы­вают интенсивными?

!) величина которых не зависит от числа частиц в системе;

2) величина которых зависит от числа частиц в системе;

3) величина которых зависит от агрегатного состояния;

4) величина которых зависит от времени.

10. Функциями состояния термодинамической системы называют такие величины, которые:

1) зависят только от начального и конечного состояния системы;

2) зависят от пути процесса;

3) зависят только от начального состояния системы;

4) зависят только от конечного состояния системы.

11. Какие величины являются функциями состояния си­стемы: а) внутренняя энергия; б) работа; в) теплота; г) эн­тальпия; д) энтропия.

1) а, г, д;

2)6;

3) все величины;

4) а, б, в, г.

12. Какие из следующих свойств являются интенсив­ными: а) плотность; б) давление; в) масса; г) температура; д) энтальпия; е) объем?

1) а, б, г;

2)в,д,е;

3) б, в, г, е;

4) а, в, д.

13. Какие из следующих свойств являются экстенсивны­ми: а) плотность; б) давление; в) масса; г) температура; д) энтальпия; е) объем?

1) в, д, е;

2) а, б, г;

3) б, в, г, е;

4) а, в, г.

14. Какие формы обмена энергией между системой и окружающей средой рассматривает термодинамика: а) теп­лота; б) работа; в) химическая; г) электрическая; д) механи­ческая; е) ядерная и солнечная?

1)а,б;

2) в, г,д, е;

3) а, в, г, д, е;

4) а, в, г, д.

15. Процессы, протекающие при постоянной темпера­туре, называются:

1) изобарическими;

2) изотермическими;

3) изохорическими;

4) адиабатическими.

16. Процессы, протекающие при постоянном объеме, называются:

1) изобарическими;

2) изотермическими;

3) изохорическими;

4) адиабатическими.

17. Процессы, протекающие при постоянном давлении, называются:

1) изобарическими;

2) изотермическими;

3) изохорическими;

4) адиабатическими.

18. Внутренняя энергия системы — это:

1) весь запас энергии системы, кроме потенциальной энер­гии ее положения и кинетической энергии системы в целом;

2) весь запас энергии системы;

3) весь запас энергии системы, кроме потенциальной энергии ее положения;

4) величина, характеризующая меру неупорядоченнос­ти расположения частиц системы.

19. 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.

20. 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.

21. Какое уравнение является математическим выра­жением первого закона термодинамики для изолирован­ных систем?

l)AU=0

2)AU=Q-p-AV

3)AG = AH-TAS

22. Какое уравнение является математическим выраже­нием первого закона термодинамики для закрытых систем?

1)AU=0;

2)AU=Q-p-AV;

3) AG = AH - T*AS;

4) AS > 0.

23. Постоянной или переменной величиной является внутренняя энергия изолированной системы?

1) постоянной;

2) переменной.

24. В изолированной системе протекает реакция сгора­ния водорода с образованием жидкой воды. Изменяется ли внутренняя энергия и энтальпия системы?

1) внутренняя энергия не изменится, энтальпия изменится;

2) внутренняя энергия изменится, энтальпия не изменится;

3) внутренняя энергия не изменится, энтальпия не изменится;

4) внутренняя энергия изменится, энтальпия изменится.

25. При каких условиях изменение внутренней энергии равно теплоте, получаемой системой из окружающей среды?

1) при постоянном объеме;

2) при постоянной температуре;

3) при постоянном давлении;

4) ни при каких.

26. Тепловой эффект реакции, протекающей при посто­янном объеме, называется изменением:

1) энтальпии;

2) внутренней энергии;

3) энтропии;

4) свободной энергии Гиббса.

27. 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.

28. Химические процессы, при протекании которых про­исходит уменьшение энтальпии системы и во внешнюю сре­ду выделяется теплота, называются:

1) эндотермическими;

2) экзотермическими;

3) экзэргоническими;

4) эндэргоническими.

29. При каких условиях изменение энтальпии равно теп­лоте, получаемой системой из окружающей среды?

1) при постоянном объеме;

2) при постоянной температуре;

3) при постоянном давлении;

4) ни при каких.

30. Тепловой эффект реакции, протекающей при постоянном давлении, называется изменением:

1) внутренней энергии;

2) ни одно из предыдущих определений неверно;

3) энтальпии;

4) энтропии.

31. Какие процессы называют эндотермическими?

1) для которых АН отрицательно;

2) для которых AG отрицательно;

3) для которых АН положительно;

4) для которых AG положительно.

32. Какие процессы называют экзотермическими?

1) для которых АН отрицательно;

2) для которых AG отрицательно;

3) для которых АН положительно;

4) для которых AG положительно.

33. 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.

34. Какой закон лежит в основе расчетов калорийности продуктов питания?

1) Вант-Гоффа;

2) Гесса;

3) Сеченова;

4) Рауля.

35. При окислении каких веществ в условиях организма выделяется большее количество энергии?

1) белков;

2) жиров;

3) углеводов;

4) углеводов и белков.

36. Самопроизвольным называется процесс, который:

1) осуществляется без помощи катализатора;

2) сопровождается выделением теплоты;

3) осуществляется без затраты энергии извне;

4) протекает быстро.

37. 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.

38. Какой функцией состояния характеризуется тенден­ция системы к достижению вероятного состояния, которо­му соответствует максимальная беспорядочность распреде­ления частиц?

1) энтальпией;

2) энтропией;

3) энергией Гиббса;

4) внутренней энергией.

39. В каком соотношении находятся энтропии трех агрегат­ных состояний одного вещества: газа, жидкости, твердого тела:

I) S (г) > S (ж) > S (тв);

2)S(тв)>S(ж)>S(г);

3)S(ж)>S(г)>S(TB);

4) агрегатное состояние не влияет на значение энтропии.

40. В каком из следующих процессов должно наблюдать­ся наибольшее положительное изменение энтропии:

1) СН3ОН (тв) --> СН,ОН (г);

2) СH3OH (тв) --> СН₃ОН (ж);

3) СН,ОН (г) -> CH3OH (тв);

4) СН,ОН (ж) -> СН3ОН (тв).

41. Выберите правильное утверждение: энтропия систе­мы увеличивается при:

1) повышении давления;

2) переходе от жидкого к твердому агрегатному состоянию

3) повышении температуры;

4) переходе от газообразного к жидкому состоянию.

42. Какую термодинамическую функцию можно исполь­зовать, чтобы предсказать возможность самопроизвольно­го протекания реакции в изолированной системе?

1) энтальпию;

2) внутреннюю энергию;

3) энтропию;

4) потенциальную энергию системы.

43. Какое уравнение является математическим выраже­нием 2-го закона термодинамики для изолированных систем?

1)AU=0;

2)AS>Q\T

3)AS
4) АН = 0.

44. Если система обратимым образом получает количе­ство теплоты Q при температуре Т, то об T;

2) возрастает на величину Q/T;

3) возрастает на величину, большую Q/T;

4) возрастает на величину, меньшую Q/T.

45. В изолированной системе самопроизвольно проте­кает химическая реакция с образованием некоторого коли­чества продукта. Как изменяется энтропия такой системы?

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

4) достигает минимального значения

46. Укажите, в каких процессах и при каких условиях изменение энтропии может быть равно работе процесса?

1) в изобарных, при постоянных Р и Т;

2) в изохорных, при постоянных V и Т;

З) изменение энтропии никогда не равно работе;

4) в изотермических, при постоянных Р и Т

47. Как изменится связанная энергия системы TS при нагревании и при ее конденсации?

1) при нагревании растет, при конденсации уменьшается;

2) при нагревании уменьшается, при конденсации растет;

3) не происходит изменение T-S;

4) при нагревании и конденсации растет.

48. Какие параметры системы необходимо поддержи­вать постоянными, чтобы по знаку изменения энтропии можно было судить о направлении самопроизвольного про­текания процесса?

1) давление и температуру;

2) объем и температуру;

3) внутреннюю энергию и объем;

4) только температуру.

49. 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.

50. Энтропия возрастает на величину Q/T для:

1) обратимого процесса;

2) необратимого процесса;

3) гомогенного;

4) гетерогенного.

51 Как изменяется энтропия системы за счет прямой и обратной реакции при синтезе аммиака?

1) прямая реакция идет с уменьшением энтропии, об­ратная — с увеличением;

2) прямая реакция идет с увеличением энтропии, обрат-лая __с уменьшением;

3) энтропия не изменяется в ходе реакции;

4) энтропия увеличивается для прямой и обратной ре­акции.

52. Какими одновременно действующими факторами определяется направленность химического процесса?

1) энтальпийным и температурным;

2) энтальпийным и энтропийным;

3) энтропийным и температурным;

4) изменением энергии Гиббса и температуры.

53. В изобарно-изотермических условиях максимальная работа, осуществляемая системой:

1) равна убыли энергии Гиббса;

2) больше убыли энергии Гиббса;

3) меньше убыли энергии Гиббса;

4) равна убыли энтальпии.

54. Какие условия необходимо соблюдать, чтобы мак­симальная работа в системе совершалась за счет убыли энер­гии Гиббса?

1) необходимо поддерживать постоянными V и t;

2) необходимо поддерживать постоянными Р и t;

3) необходимо поддерживать постоянными АН и AS;

4) необходимо поддерживать постоянными PиV

55. За счет чего совершается максимальная полезная работа химической реакции при постоянных давлении и температуре?

1) за счет убыли энергии Гиббса;

2) за счет увеличения энтропии;

3) за счет увеличения энтальпии;

4) за счет уменьшения энтропии.

56. За счет чего совершается максимальная полезная рабо­та живым организмом в изобарно-изотермических условиях?

1) за счет убыли энтальпии;

2) за счет увеличения энтропии;

3) за счет убыли энергии Гиббса;

4) за счет увеличения энергии Гиббса.

57. Какие процессы называют эндэргоническими?

1)H<0;

2) AG < 0;

3)AH>0;

4) AG > 0.

58. Какие процессы называют экзэргоническими?

1)AH<0;

2) AG < 0;

3)AH>0;

4) AG > 0.

59. Самопроизвольный характер процесса лучше опре­делять путем оценки:

1)энтропии;

3) энтальпии;

2) свободной энергии Гиббса;

4) температуры.

60. Какую термодинамическую функцию можно исполь­зовать для предсказания возможности самопроизвольного протекания процессов в живом организме?

1) энтальпию;

3) энтропию;

2) внутреннюю энергию;

4) свободную энергию Гиббса.

61. Для обратимых процессов изменение свободной энергии Гиббса...

1) всегда равно нулю;

2) всегда отрицательно;

3) всегда положительно;

4) положительно или отрицательно в зависимости от обстоятельств.

62. Для необратимых процессов изменение свободной энергии:

1) всегда равно нулю;

2) всегда отрицательно;

3) всегда положительно;

4) положительно или отрицательно в зависимости от обстоятельств.

63. 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.

64. Для некоторой химической реакции в газовой фазе при постоянных Р и TAG > 0. В каком направлении само­произвольно протекает эта реакция?

1) в прямом направлении;

2) не может протекать при данных условиях;

3) в обратном направлении;

4) находится в состоянии равновесия.

65. Каков знак AG процесса таяния льда при 263 К?

1) AG > 0;

2) AG = 0;

3) AG < 0;

4) AG < 0.

66. В каком из следующих случаев реакция неосуществи­ма при любых температурах?

1)AH>0;AS>0;

2)AH>0;AH<0;

3)A#<0;AS<0;

4)AH= 0;AS = 0.

67. В каком из следующих случаев реакция возможна при любых температурах?

1)ДH<0;ДУ>0;

2)AH
3) AH > 0; AS > 0;

4)AH = 0;AS = 0.

68. Если АН < О и AS < О, то в каком случае реакция мо­жет протекать самопроизвольно?

1) [АН] > [T4AS];

2) при любых соотношениях АН и TAS;

3){AH]<[T4AS];

4) [АН] = [Т-А S].

69. При каких значениях по знаку АН и AS в системе возможны только экзотермические процессы?

1)AH>0,Д£>0;

2) АН< О, AS > 0;

3) AH#< 0, AS < 0;

4) AH > 0, AS < 0.

70. При каких соотношениях АН и T* AS химический про­цесс направлен в сторону эндотермической реакции:

1)AH
2)АH> T-AS;

3)АH= TAS;

4)AH\TAS.

71. При каких постоянных термодинамических парамет­рах изменение энтальпии может служить критерием направ­ления самопроизвольного процесса? Какой знак DH в этих условиях указывает на самопроизвольный процесс?

1) при постоянных S и Р, АН < 0;

3) при постоянных Put, АН < 0;

2) при постоянных 5 и Р, АН > 0;

4) при постоянных Vn t, АН > 0.

72. Можно ли и в каких случаях по знаку изменения эн­тальпии в ходе химической реакции судить о возможности ее протекания при постоянных Т и Р1

1) можно, если ЛЯ » T-AS;

2) при данных условиях нельзя;

3) можно, если АН « T-AS;

4) можно, если АН = T-AS.

73. Реакция ЗН₂ + N₂ -> 2NH₃ проводится при 110°С, так что все реагенты и продукты находятся в газовой фазе. Ка­кие из указанных ниже величин сохраняются в ходе реакции?

1) объем;

2) энтропия;

3) энтальпия;

4) масса.

74. Какие из следующих утверждений верны для реак­ций, протекающих в стандартных условиях?

1) эндотермические реакции не могут протекать само­произвольно;

2) эндотермические реакции могут протекать при дос­таточно низких температурах;

3) эндотермические реакции могут протекать при высо­ких температурах, если AS > 0;

4) эндотермические реакции могут протекать при высо­ких температурах, если AS <0.

75. Каковы особенности биохимических процессов: а) под­чиняются принципу энергетического сопряжения; б) как правило обратимы; в) сложные; г) только экзэргонические (AG < 0); д) большинство необратимо.

1) а, б, в, г;

2) б, в, г;

3) а, 6, в;

4) в, д.

76. Экзэргонические реакции в организме протекают самопроизвольно, так как:

1) AG > 0;

реакции

2) AG <0;

реакции

У) AG =0;

реакции

4)AG > 0.

реакции

77. Эндэргонические реакции в организме требуют под­вода энергии, так как:

1)AG >0;

реакции

2) AG <0;

реакции

3) AG = 0;

реакции

4) AG <0.

реакции

78. При гидролизе любого пептида АН < 0, AS > 0, бу­дет ли данный процесс протекать самопроизвольно?

1) будет, так как AG > 0;

2) будет, так как AG < 0;

3) не будет, так как AG > 0;

4) не будет, так как AG < 0.

79. Калорийностью питательных веществ называется энергия:

1) выделяемая при полном окислении 1 г питательных веществ;

2) выделяемая при полном окислении 1 моль питатель­ных веществ;

3) необходимая для полного окислении 1 г питательных веществ;

4) необходимая для полного окислении 1 моль питатель­ных веществ.

80. Для процесса тепловой денатурации многих фермен­тов ЛЯ > 0 и AS > 0. Может ли данный процесс протекать самопроизвольно?

1) может при высоких температурах, так как \T-AS\ > |АД];

2) может при низких температурах, так как \T-AS\ < |AH);

3) не может, так как \T-AS\ > |AH];

4) не может, так как \T-AS\ < |AH|.

81. Для процесса тепловой гидратации многих белков АН < 0 и AS < 0. Может ли данный процесс протекать само­произвольно?

1) может при достаточно низких температурах, так как |AH| > \T-AS\;

2) может при достаточно низких температурах, так как |АЯ| < |T-AH|;

3) может при высоких температурах, так как |АH) < | T-AS[;

4) не может ни при каких температурах.

82. Для процесса фотосинтеза — образование глюкозы из углекислого газа и воды, AH > 0 и AS < 0. Может ли дан­ный процесс протекать самопроизвольно?

1) процесс неосуществим при любых температурах;

2) процесс осуществим при любых температурах;

3) процесс осуществим при высоких температурах.

4) процесс осуществим при низких температурах