Вопросы к тесту №2

1. Что такое открытая термодинамическая система?
2. Что такое закрытая термодинамическая система?
3. Что такое изолированная термодинамическая система?
4. Какие из перечисленных величин являются интенсивными термодинамическими параметрами?
a) температура;
b) внутренняя энергия;
c) плотность;
d) теплоемкость.
5. Какие из перечисленных величин являются экстенсивными термодинамическими параметрами?
a) температура;
b) давление;
c) энтальпия;
d) теплоемкость.
6. Какие из перечисленных величин являются интенсивными термодинамическими параметрами?
a) химический потенциал;
b) давление;
c) теплоемкость;
d) свободная энергия Гельмгольца.
7. Какие из перечисленных величин не являются функциями состояния?
a) внутренняя энергия U;
b) теплота Q;
c) энергия Гиббса;
d) работа W.
8. Какие из перечисленных величин являются функциями состояния?
a) энтальпия H;
b) теплота Q;
c) энтропия S;
d) работа W
9. Запишите первое начало термодинамики в дифференциальной форме.
10. Система переходит из состояния A в состояние B при постоянной температуре, затем при
постоянном давлении возвращается в состояние A. Как изменится внутренняя энергия системы
после завершения цикла?
a) увеличится;
b) уменьшится;
c) не изменится.
11. Изменение какого термодинамического потенциала определяет тепловой эффект реакции при
постоянном объеме?
12. Изменение какого термодинамического потенциала определяет тепловой эффект реакции при
постоянном давлении?
13. Определите величину теплового эффекта реакции:
2 S + 3 O2 = 2 SO3
если известны тепловые эффекты реакций
а) S + O2 = SO2 + 297 кДж/моль
б) SO2 + 0,5 O2 = SO3 + 396 кДж/моль
14. На основании двух термохимических уравнений определите, что устойчивее при стандартных
условиях - алмаз или графит?
С (графит) + O2 = СO2 + 393,8 кДж
С (алмаз) + O2 = СO2 + 395,7 кДж
15. Даны три уравнения химических реакций:
а) Ca (тв) + 2 H2O (ж) = Ca(OH)2 (ж) + H2 (г) + 456,4 кДж
б) CaO (тв) + H2O (ж) = Ca(OH)2 (ж) + 81,6 кДж
в) H2 (г) + 0,5 O2 (г) = H2O (ж) + 286 кДж
Определите тепловой эффект Q реакции: Ca (тв) + 0,5 O2 (г) = CaO (тв) + Q кДж.
16. Белый фосфор и черный фосфор – две аллотропные модификации элемента фосфора. При
стандартных условиях теплота сгорания белого фосфора равна 760,1 кДж/моль, а теплота
сгорания черного фосфора равна 722,1 кДж/моль. Какая из модификаций фосфора более
устойчива при стандартных условиях?
17. Какие из нижеприведенных реакций являются эндотермическими?
а) 1/2 N2 + O2 = NO2; Но298 = 33,5 кДж/моль.
б) 1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3; Но298 = -46 кДж/моль.
в) 1/2 N2 + 1/2 O2 = NO; Но298 = 90 кДж/моль.
г) H2 + 1/2 O2 = H2O; Но298 = -286 кДж/моль.
18. Какие из нижеприведенных реакций являются эндотермическими?
а) 1/2 N2 + O2 = NO2 – 33,5 кДж/моль.
б) 1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3 + 46 кДж/моль.
в) 1/2 N2 + 1/2 O2 = NO –90 кДж/моль.
г) H2 + 1/2 O2 = H2O + 286 кДж/моль.
19. Исходя из термохимических уравнений реакций
KClO3 = KCl + 3/2 O2 (Но298 = -49,4 кДж/моль);
KСlO4 = KCl + 2 O2 (Но298 = 33 кДж/моль),
рассчитайте стандартную энтальпию реакции: 4 KClO3 = 3 KClO4 + KCl.
20. Чему равна стандартная мольная энтальпия реакции
2HN3 + 2NO = H2O2 + 4N2
Cтандартные мольные энтальпии участников реакции:
HN3:
+264,0 кДж/моль;
NO:
+90,25 кДж/моль;
H2O2:
-187.8 кДж/моль;
N2: 0 кДж/моль.
21. Как изменяется энтропия вещества при его нагревании?
22. В какой системе возрастание энтропии является критерием самопроизвольности процесса?
23. Какая функция состояния определяет направленность процесса в неизолированной системе при
постоянных V и T?
а) внутренняя энергия U;
б) энтальпия H;
в) свободная энергия Гельмгольца;
г) свободная энергия Гиббса.
24. Какая функция состояния определяет направленность процесса в неизолированной системе при
постоянных p и T?
а) внутренняя энергия U;
б) энтальпия H;
в) свободная энергия Гельмгольца;
г) свободная энергия Гиббса.
25. Какая термоднинамическая функция является характеристической функцией
(термодинамическим потенциалом) системы в переменных p и T?
26. Какая термоднинамическая функция является характеристической функцией
(термодинамическим потенциалом) системы в переменных V и T?
27. Какая термоднинамическая функция является характеристической функцией
(термодинамическим потенциалом) системы в переменных s и V?
28. Какая термоднинамическая функция является характеристической функцией
(термодинамическим потенциалом) системы в переменных s и p?
29. Сформулируйте общее условие термодинамического равновесия изолированной системы.
30. Может ли такая реакция проеткать самопроизвольным образом:
Na(тв) + Cl2(г) = NaCl(тв)
31. Запишите фундаментальное уравнение Гиббса.
32. Что такое химический потенциал компонента в многокомпонентной системе?
33. Как связаны потенциал Гиббса (свободная энергия Гиббса) и химический потенциал
компонента?
34. Каково максимальное число фаз, которые могут находится в равновесии друг с другом в
однокомпонентной системе?
35. Каково максимальное число фаз, которые могут находится в равновесии друг с другом в
двухкомпонентной системе?
36. Каково максимальное число фаз, которые могут находится в равновесии друг с другом в
трехкомпонентной системе?
37. Запишите условие равновесия фаз для однокомпонентной системы.
38. Запишите условие равновесия фаз для двухкомпонентной системы.
39. Запишите условие равновесия фаз для трехкомпонентной системы.
40. Вода и лед находятся в равновесии друг с другом. Определите вариантность системы (число
термодинамических степеней свободы).
41. Какие утверждения верны?
Химический потенциал компонента (μ) :
a) в состоянии термодинамического равновесия минимален для каждого компонента системы;
б) постоянен при постоянной температуре;
в) является парциальной мольной энтальпией;
г) равенство химических потенциалов для каждого компонента во всех
фазах - достаточное условие фазового равновесия;
д) равенство химических потенциалов для каждого компонента во всех
фазах (если компонент присутствует в фазе) - необходимое условие фазового равновесия;
42. Какие утверждения верны?
Стандартная энергия Гиббса химической реакции:
а) равна изменению энергии Гиббса при переходе от реагентов в стандартном состоянии к
продуктам в стандартном состоянии;
б) определяется только при стандартных температурах 0 К и 298К;
в) достигает минимума при постоянной температуре и давлении;
г) меньше нуля для большинства реакций;
д) равна изменению энергии Гиббса в реакции, когда равновесие достигнуто;
43. Какие утверждения верны?
Энтальпия химической реакции:
а) стремится к нулю при температуре, стремящейся к нулю;
б) растет с увеличением температуры;
в) если реакция проходит при постоянном давлении - равна теплоте реакции;
г) минимальна, если реакция проходит при постоянном давлении и энтропии;
д) равна ΔU + nRT.
44. Какие утверждения верны?
Уравнение δQ+δW=dU :
а) это фундаментальное уравнение Гиббса;
б) это второй закон термодинамики;
в) δQ, δW, dU - полные дифференциалы;
г) сумма δQ + δW - полный дифференциал;
д) уравнение неверно.
45. Какие утверждения верны?
Уравнение  ni di  0
а) справедливо только при постоянной температуре и давлении,
б) справедливо только при фазовом равновесии;
в) справедливо всегда;
г) позволяет рассчитывать зависимость химических потенциалов от давления;
д) верно только для жидких растворов.
46. Какие утверждения верны?
а) энтропия изолированной системы возрастает в самопроизвольных процессах;
б) энтропия изолированной системы уменьшается в самопроизвольных процессах;
в) любые термодинамические процессы в изолированной системе ведут к увеличению энтропии;
г) в системе при постоянных температуре и давлении в самопроизвольных процессах энергия
Гиббса уменьшается;
д) энтропия вселенной постоянна,
47. Какие утверждения верны?
Правило фаз Гиббса:
а) при его выводе используется уравнение Клаузиуса-Клапейрона;
б) описывает переход многокомпонентной системы к равновесию;
в) показывает, что в пятикомпонентной системе максимальное число фаз в равновесии при
постоянном давлении - 7;
г) показывает, что в трехкомпонентной системе максимальное число фаз в равновесии - 4;
д) показывает, что при двухфазном равновесии в трехкомпонентной системе вариантность
системы равна - 3.
48. Какие утверждения верны?
а) химический потенциал растворенного вещества в идеальном растворе не зависит от
температуры;
б) химический потенциал компонента в идеальном растворе всегда больше химического
потенциала чистого вещества;
в) энергия Гиббса образования (энергия Гиббса смешения) идеального раствора может быть
больше и меньше нуля при различных температурах и составах;
г) энтальпия образования (энтальпия смешения) идеального раствора равна нулю;
д) при образовании раствора происходит уменьшение энтропии системы.
49. Какие утверждения верны?
а) при осмотическом равновесии химические потенциалы компонентов в различных фазах не
равны;
б) осмотическое давление падает с температурой;
в) осмотический эффект сильнее проявляется в растворах электролитов;
г) температура кипения раствора выше, чем температура кипения чистого растворителя;
д) температура замерзания раствора выше, чем температура замерзания чистого растворителя.
50. Какие утверждения верны?
а) энергия Гиббса системы G увеличивается в любом самопроизвольном процессе;
б) парциальная мольная энергия Гиббса - это химический потенциал компонента;
в) равенство G   i ni справедливо всегда;
г) равенство G   i ni справедливо, только если температура и давление постоянны;
д) равенство G   i ni справедливо, только если в системе отсутствуют любые виды работы,
кроме механической;