Министерство образования Российской Федерации Восточно-Сибирский государственный технологический университет

Министерство образования Российской Федерации
Восточно-Сибирский государственный технологический университет
Одобрено:
Председатель НМС ВСГТУ
____________ В.Н. Тришина
ТЕСТ
выходного контроля
по физической химии для студентов
технологических специальностей
Разработчики: к.х.н. Ф.П. Балдынова
к.х.н. С.Б. Цыренова
Эксперты:
проф., д.х.н. М.М. Балданов
проф., д.б.н. В.Ж. Цыренов
2003
Тесты предназначены для выходного контроля знаний студентов по курсу физической
химии. Тесты могут быть использованы после полного прохождения курсов общей химии,
аналитической химии, органической химии и физической химии.
Тест валиден по отношению к следующим целям обучения: на уровне узнавания,
воспроизведения усвоенного материала , решения задач.
Студент должен владеть основными понятиями физической химии, уметь правильно
применять законы термодинамики, уравнения химического равновесия, закономерности
фазовых равновесий, законы электрической проводимости растворов сильных и слабых
электролитов, уравнения химической кинетики.
Ключевые слова:
Теплота, работа, внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, тепловой эффект, свободная
энергия Гиббса, константа химического равновесия, фаза, компонент, число степеней
свободы, удельная и эквивалентная электрические проводимости, степень диссоциации,
температурный коэффициент Вант- Гоффа, константа скорости химической реакции, энергия
активации.
Характеристика теста
Тест предназначен для контроля остаточных знаний студентов
технических специальностей:
270100 - Технология хранения и переработки зерна
270300 - Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий
270800 - Технология консервов и пищеконцентратов
270900 - Технология мяса и мясных продуктов
271100 - технология молока и молочных продуктов
Направление:
552400 - технология продуктов питания
Уровень контроля - университетский.
Вид контроля - контроль надежности знаний.
Время тестовой процедуры - 2 академических часа.
Тест может быть использован при изучении и после полного
прохождения курса по физической химии.
Для контроля выбраны вопросы., отражающие ключевые, базисные
основы курса физической химии.
Тест валиден по отношению к следующим целям
обучения:
I.
на уровне узнавания:
• уметь опознавать термодинамические величины;
• уметь опознавать основные законы химической термодинамики,
химического и фазового равновесия;
П.
на уровне воспроизведения усвоенного материала:
• уметь определять зависимость между физико-химическими
величинами при различных условиях протекания процесса;
III.
на уровне решения задач ;
• уметь решать типовые задачи физической и коллоидной химии,
определять кинетические и температурные зависимости химических и
физико-химических процессов;
• уметь использовать основные физико-химические методы анализа
органических и неорганических соединений.
I вариант
1. Установите соответствие. Каждому элементу левого столбца выберите
соответствующий элемент правого столбца
1)
П=ε–1• M
ε+1 d
1) уравнение Лоренца-Лорентса
2) П м = R м = n 2 – 1
n2+ 2
•
M
d
2) уравнение Дебая
3) уравнение Клаузиуса-Моссоттн
Выберите правильный ответ:
2. Критерием вероятного протекания самопроизвольного процесса при
Р,Т -const является:
a) ∆G<0
6) ∆А<0
в) ∆Н<0
3. Критерием вероятного протекания самопроизвольного процесса при
V,T - const является:
a) ∆G<0
б) ∆А<0
в) ∆Н<0
4. Температурная зависимость теплового эффекта при V-const выражается
уравнением Кирхгофа в дифференциальной форме:
а) ( d∆ U )γ
dT
=
∆Cγ
б) d∆ H
dT
=
∆Cγ
в) C = δ Q
dT
5. Температурная зависимость константы химического равновесия
выражается при V-const:
а) d ln Kс = ∆ U
dT
RT2
б) d ln K p
dT
=
∆U
RT2
в) ∆Go = - RT ln Kp
6. Температурная зависимость константы химического равновесия
выражается при P-const:
а) d ln Kc = ∆ U
б) d ln Kp = ∆ U
в) = ∆Go = - RT ln Kp
dT
RT2
dT
RT2
7. Зависимость между термодинамическими потенциалами и константой
химического равновесия при V-const выражается:
8. В процессе фазового превращения (испарения, плавления, возгонки)
энтропия:
9. Изменение энтропии является критерием протекания
самопроизвольного
а) изолированной
б) закрытой процесса в системе в) открытой
10. Если все компоненты следующей реакции являются газами: А+ЗВ=С
соотношение между Кс и Кр равно:
11. Для следующих термохимических уравнений:
Теплота образования газообразного аммиака равна:
12. Максимальное число степеней свободы и максимальное число фаз,
находящихся в равновесии в однокомпонентной системе, равно:
13. Теплота испарения воды при температуре кипения под нормальным
атмосферным давлением 2258,4 Дж/г. При изменении температуры на 1°
вблизи температуры кипения изменение давления пара воды равно:
14. Раствор, содержащий 1,70 г хлорида цинка в 250 г воды, замерзает
при -0,23°С. Кажущаяся степень диссоциации хлорида цинка в этом
растворе равна:
15. Коэффициент распределения йода между амиловом спиртом и водой при
25° СIt в спирте/ СIt в воде = 230. Растворимость йода в воде при 25°С 0,340 г/л, а
растворимость йода в амиловом спирте равна:
а) 78,2 г/л
б) 64,3 г/л
в) 56,8 г/л
16. Энергия колебательного движения атомов в молекуле 19F79Вr на нулевом
колебательном квантовом уровне при ωе=672,6х102м-1 ; хе=6,69х10-3 равна:
а) 0,34х10 -20 Дж
б) 1,06х10 -20 Дж
в) 0,66х10 -20 Дж
17. Удельная электрическая проводимость раствора КОН концентрации 4,2%
при 18° равна 14,64 См/м. Плотность раствора 1,038 г/см3. Эквивалентная
электропроводимость равна:
а) 18,86
6)8,86
в) 34,67 См м2 кг экв-1
18. Температурный коэффициент реакции γ=2. При повышении температуры
от 223 до 373 К скорость химической реакции увеличивается:
а) 30406
6)32768
в) 15689 раз
7. Температурная зависимость теплового эффекта при Р-const выражается
уравнением Кирхгофа в дифференциальной форме:
15. Коэффициент распределения йода между амиловым спиртом и водой при 25°
С I2 в спирте /C I2 в воде = 230. При равновесной концентрации йода в водном слое
0,2 г/л, концентрация йода в амиловом спирте равна:
а) 35,16 г/л
6) 46,0 г/л
в) 57,1 г/л
16. Энергия вращательного движения атомов в молекуле 19F79Вr на вращательном
квантовом уровне γ=1, при равновесном межъядерном
расстоянии ге=1,7555х 10-10 м равна:
а) 1,4109х10 -22Дж
6) 0,1419х10 -22Дж
в)0,8516х10 -22Дж
17. При 18°С удельная электрическая проводимость раствора Мg(NО3)2
концентрации 5% равна 4,38 См/м. Плотность его 1,038 г/см3. Кажущаяся степень
диссоциации Мg(NO3)2 в растворе равна:
а) 58,41%
б) 34,71%
в) 24,89%
18. Для реакции 2NO2=2NО+О2 константы скорости при Т1=600К и Т2=645К
соответственно равны 83,9 и 407 (мин) -1 (кмоль/м3) -2 . Энергия активации равна:
а)49,037х103
6)193,640х103
в)65,854х103 Дж/моль
III вариант
1. Установите соответствие. Каждому элементу левого столбца выберите
соответствующий элемент правого столбца.
1)полная поляризация
2)деформационная
поляризация
3)ориентационная поляризация
Выберите правильный ответ:
2. Критерием вероятного протекания
изолированной системе является:
а) ∆S > 0
самопроизвольного
б) ∆А < 0
процесса
в
в) ∆Н < О
3. Условием равновесного процесса при U, V-const является:
а)∆G<0
б)∆S = 0
в)∆Н<0
4. Температурная зависимость теплового эффекта при V-const
выражается уравнением Кирхгофа в интегральной форме:
а) ∆U=∆U°+∆Cv (T-T°)
б) ∆H=∆H°+∆C р (T-T°) в) (∂∆U/∂T)V =∆Cv
5. Из зависимости между термодинамическими потенциалами и константой
химического равновесия при соотношении Р-сопз1, если Кp >1, следует
соотношение:
а) ∆Go = 0
б) ∆Go < 0
в) ∆Go > О
6. Основным условием фазового равновесия системы при Р, Т-const является:
а) ∆G = 0
б) ∆A = 0
в) ∆S = О
7. Изменение давления насыщенного пара и температуры при фазовых переходах
выражается уравнением:
8. Температурная зависимость константы химического равновесия выражается
при V-const:
9. Температурная зависимость константы химического равновесия выражается
при Р-const:
10. Если все компоненты следующей реакции являются газами:
А+ЗВ=С, соотношение между Кс и Кр равно:
11. Константа равновесия для реакции СО+Н2О = Н2+СО2 при температуре
1000К равна 1,36, а при температуре 1200К - 0,68. Тепловой эффект для этой
реакций равен:
12. Наибольшее число степеней свободы и число фаз, находящихся в равновесии
в трехкомпонентной системе, равно:
а)4;5
6)5; 1
в) 5;0
13. Давление паров жидкого аммиака при -10°С 2,907х 105 Па, при 0°С 4,293х 105
Па, а при -5°С:
а)13,54х105Па
б) 3,546х105 Па
в) 1,645х105 Па
14. Водный раствор этилового спирта концентрации 0,4 (40%) массовой доли
С2Н2ОН замерзает при температуре:
а) -27
б) -54
в) -16°С
15. Взбалтывают 1 л воды с 400 см3 амилового спирта, содержащими 2,5 г йода.
Коэффициент распределения I2 между амиловым спиртом и водой 230, а
количество йода, перешедшего в водный слой равно:
а) 2,688х 10 -2 г
б) 3,764х 10 -2 г
в) 1,794х 10 -2 г
16. Момент инерции I=71,758x10-47 кг/м2, а межъядерное расстояние гс-o в
молекуле СO2 равно:
а) 0,6214х10 -10м
6) 1,1621х10 -10м
в) 2,3541х10 -10м
17. Сопротивление раствора сульфата натрия в электролитическом сосуде 2,86
Ом. При площади электродов 5,38 см2 и расстоянии между ними 0,82 см,
удельная электрическая проводимость раствора равна:
а) 4,480 См/м
б) 5,328 См/м
в) 10,091 См/м
18. Константа скорости реакции инверсии тростникового сахара при температуре
Т равна 5,3 х 10 -5 мин -1, а период полураспада равен:
а) 13079
6) 9600
в) 2000 мин
IV вариант
1 Установите соответствие. Каждому элементу левого столбца выберите
соответствующий элемент правого столбца.
I) удельная рефракция
2
1) Rм =
n -1
n2+2
2
2) r = n – 1
n2 + 2
•
M
d
2) мольная рефракция
•
1
d
3) атомная поляризация
2. Для изохорных процессов при совершении работы только против внешнего
давления справедливо равенство:
a) δQ=dU
6) δQ=dH
B) δQ=δW
3. В обратимых изотермических процессах изменение энтропии соответствует
соотношению:
a) ∆S= Q/T
6) ∆S<Q/T
B) ∆S>Q/T
4. Для осуществления не самопроизвольного процесса при Р, T-const справедливо
изменение:
а) ∆А>0
5.Температурная
выражается:
б) ∆G>0
зависимость
a) ∆G=∆H+T (∂∆G/∂T)p
в) ∆Н>0
термодинамической
функции
при P-const
б) ∆A=∆U+T (∂∆A/∂T)v в) ∆G=RT(ln Kp' -In Kp)
6. Температурная зависимость константы химического равновесия выражается
при P-const:
а) d ln Kc = ∆ U
dT
RT2
б) d ln Kp = ∆ H
dT
RT2
в) ∆G o = -RT ln Kp
7. Зависимость между термодинамическими потенциалами и константой
химического равновесия при V-const выражается:
a) ∆G=RT(lnKp'-ln Kp)
б) ∆A° = RT(ln Kc'-In Kc)
в) ln Кc = - d U + R
RT
8. Изменение энтропии является критерием протекания самопроизвольного
процесса в системе:
а) изолированной
б) закрытой
в) открытой
9. Если все компоненты следующей реакции являются газами: А+ЗВ=С
соотношение между Кс и КР равно:
а) КР=Кс (RT) -3
в) Кр=Кс (RT)2
б) КР=Кс RT
10. Тепловой эффект фазового перехода определяется:
а) ∆Н = Т d P ∆V
dT
б) ∆Н = RT2 ∂ ln Kp
∂Т
в) ∆Н = ∆Нo + ∆Сp (Т - Т°)
11. Удельная
теплота испарения воды при температуре кипения равна
3
2253,02x10 Дж/кг. Температура кипения водного раствора, содержащего 0,08
моль нелетучего растворенного вещества в 200 г Н2О равна:
а) 373,899 К
б) 733,966 К
в) 364,803 К
12. Число степеней свободы для системы:
S(ромб)
S(MOH)
а) 0
S(nap) равно:
б) 1
в) 2
13. Давление паров воды при 97°С равно 90919,9 Па, при 103°С - 112651,8 Па, а
при 110°С давление паров воды равно:
а) 143200 Па
б) 51560 Па
в) 165703 Па
14. При температуре 100,5°С закипает раствор сахара следующей концентрации:
а) 24,91 %
б) 16,75%
в) 37,83%
15. При концентрации хинона (моль/л) в воде 0,002915 и 0,008415, а в этиловом
эфире соответственно 0,00893 и 0,02714 коэффициент распределения хинона
между водой и этиловым эфиром при 19,5°С равен:
а) 0,3182
6)1,5013
в) 0,8416
16. Энергия колебательного движения атомов в молекуле 19F79Br на
максимальном колебательном квантовом уровне при ωe=672,6х102м -1
γe = 6,69 х 10 -3 и υmax = 74, равна:
а) 49,89x10 -20 Дж
б) 36,18х10 -20 Дж
в) 54,76x10 -20 Дж
17. Абсолютные скорости ионов К+ и С1О4- при 18°С, соответственно равны
6,604x1-8 и 6,102x10-8 м2/с. А числа переноса иона К+ и С1O4- равны:
а) 0,4809; 0,5191
б) 0,3701; 0,4704
в) 0,8901; 0,1201
18. Константа скорости реакции инверсии тростникового сахара при температуре
Т равна 5,3x10 -5 мин -1. Время, в течении которого прореагирует 90% сахара,
равно:
а) 37565
6)43445
в) 27165 мин
Эталон ответов
Тесты выходного контроля по физической химии
Номер
Номер
1
2
1)2
2)1
1)3
2)2
3)4
2
а
3
варианта
3
4
1)2
1)2
2)3
2)1
а
а
а
6
б
б
а
4
5
а
а
б
а
а
б
б
а
6
б
б
а
б
7
б
б
а
б
8
а
а
а
а
9
а
а
б
а
10
а
а
б
а
11
б
в
а
а
12
а
б
а
а
13
а
а
б
а
14
б
б
а
а
15
а
б
а
а
16
в
б
б
а
17
а
а
б
а
18
б
а
а
б
задания
1
Подписано в печать 9.12.2003г. Формат 60x84x1/8.
Объем в усл.п.л. 1,86, уч. – изд.л. 1,5. Электронный вариант. Заказ № 178
Издательство ВСГТУ г. Улан – Удэ, ул. Ключевская 40в.