Законы термодинамики и их следствия

 

1. Термодинамика – это наука

а) о превращениях энергии, б) о превращениях энтальпии, в) о внутренней энергии, г) об изменении энтропии

 

2. Химическая термодинамика изучает

а) Изменчивость химических систем и законы постоянства химических равновесий

б) Условия устойчивости химических систем и законы, по которым системы переходят из одного состояния в другое

в) Условия устойчивости термодинамических систем и законы, по которым системы переходят из одного состояния в другое

г) Изменчивость термодинамических систем и законы постоянства термодинамических равновесий

 

3. Термодинамическая система бывает:

а) неизолированная, замкнутая, закрытая; б) замкнутая, закрытая, изолированная; в) открытая, закрытая, изолированная, г) незамкнутая, замкнутая, закрытая

 

4. Сгорание бензина – это химическая реакция (2 ответа):

а) самопроизвольная, б) несамопроизвольная, в) обратимая, г) необратимая, идущая до конца.

 

5. Что должно произойти с любым живым организмом, если попытаться превратить его в изолированную систему:

а) впадет в спячку, б) впадет в кому, в) погибнет, г) ничего не произойдет.

 

6. К какому типу относится термодинамическая система: мензурка, наполовину заполненная химикатами:

а) закрытая; б) открытая; в) изолированная.

 

7. К какому типу относится термодинамическая система: химикаты в запаянной ампуле:

а) закрытая; б) открытая; в) изолированная

 

8. К какому типу относится термодинамическая система – химикаты в колбе с плотно закрытой пробкой:

а) закрытая; б) открытая; в) изолированная.

 

9. Расставьте соответствия:

1) космонавт на космической станции; 2) космический корабль; 3) химикаты в запаянной ампуле в открытом космосе:

а) изолированная, б) открытая, в) закрытая, г) неизолированная

 

10. Чем отличаются функции состояния от других функций (2 ответа):

а) они обладают свойством аддитивности; б) они не обладают свойством аддитивности; в) они зависят от предыстории системы; г) они не зависят от предыстории системы?

 

11. При каких условиях перечисленные ниже функции являются функциями состояния:

1) энтальпия, 2) объем, 3) работа, (расставьте соответствия):

а) всегда, б) никогда, в) при постоянном давлении, г) при постоянной температуре

 

12. При каких условиях перечисленные ниже функции являются функциями состояния:

1) внутренняя энергия, 2) работа, 3) давление (расставьте соответствия):

а) никогда, б), всегда в) при постоянном давлении, г) при постоянном объеме.

 

13. При каких условиях перечисленные ниже функции являются функциями состояния: 1) объем, 2) работа, 3) энтальпия:

а) никогда, б) всегда, в) при t=const, г) при p=const.

 

14. Являются ли давление и объем функциями состояния: а) да, всегда, б) да, но объем – при постоянном давлении, в) нет, г) давление – да, объем – нет.

 

15. Какая энергия описывает молекулярное движение:

а) кинетическая, б) потенциальная, в) молекулярная, в) механическая

 

16. В чем различие между самопроизвольным процессом и быстрым про­цессом:

а) в скорости протекания процессов, б) нет различия, в) самопроизвольный процесс протекает всегда с увеличением энтропии, г) быстрый процесс всегда сопровождается повышением энтальпии.

 

17. Что представляет собой стандартная теплота образования:

а) теплота образования простого вещества из сложного при стандартных условиях,

б) теплота образования 1 моль сложного вещества из нескольких простых,

в) теплота образования сложного вещества из нескольких простых при стандартных условиях,

г) теплота образования 1 моль сложного вещества из нескольких простых при стандартных условиях

 

18. Что происходит при торможении автомобиля до полной остановки с кинетической энергией, которую имел автомобиль:

а) рассеивается в виде тепла, б) переходит в потенциальную энергию, в) остается постоянной, г) уменьшается до определенной величины

 

19. Химическая термодинамика дает возможность

а) изучать процессы без знания их истинного механизма в) изучать механизм химических процессов

б) изучать процессы, зная их истинный механизм г) изучать механизм термодинамических процессов

 

20. Смысл 1-го закона термодинамики:

а) Внутренняя энергия- величина постоянная

б) Неуничтожимость и эквивалентность различных видов энергии при их взаимных переходах

в) Энергия может только переходить из одной формы в другую, но она не берется из неоткуда и не исчезает бесследно

г) работа является формой передачи упорядоченного движения материи

 

21. Один из основных законов термохимии - закон Гесса – звучит так:

а) Теплота реакции равна разности между энтропией продуктов и энталь­пией реагентов. Она не зависит от того, протекает ли на самом деле реак­ция в одну стадию или в несколько последовательных стадий

б) Теплота реакции равна разности между энтальпией продуктов и энтропией реагентов. Она не зависит от того, протекает ли на самом деле реак­ция в одну стадию или в несколько последовательных стадий

в) Теплота реакции равна разности между энтальпией продуктов и энталь­пией реагентов. Она не зависит от того, протекает ли на самом деле реак­ция в одну стадию или в несколько последовательных стадий

г) Теплота реакции равна разности между энтропией продуктов и энтропией реагентов. Она не зависит от того, протекает ли на самом деле реак­ция в одну стадию или в несколько последовательных стадий

 

22. Для экзотермических реакций справедливо выражение:

а) Q>0, DН>0 б) Q>0, DН<0 в) Q<0, DН>0 г) Q<0, DН<0

 

23. Для эндотермических реакций справедливо выражение:

а) Q>0, DН>0 б) Q>0, DН<0 в) Q<0, DН>0 г) Q<0, DН<0

 

24. Реакция, которая является либо самопроиз­вольной, либо быстропротекающей, но не обладает сразу двумя этими свойствами (2 ответа):

а) горение азота, б) окисление железа, в) окисление водорода, г) взрыв тринитротолуола, д) получение гидроокиси натрия

 

25. Почему первый закон термодинамики избавляет от необходимости та­булировать теплоты всех без исключения химических реакций? (2 ответа)

а) Из­менение энтальпии системы зависит от ее энтальпии до и после процесса, но совершенно не зависит от пути, по которому система перешла из исход­ного состояния в конечное

б) Большинство химических реакций, протекающих самопроизвольно, сопровождается выделением теплоты, то есть уменьшением энтальпии

в) Теплота реакции равна разности между энтальпией продуктов и энталь­пией реагентов. Она не зависит от того, протекает ли на самом деле реак­ция в одну стадию или в несколько последовательных стадий

г) Большинство химических реакций, протекающих несамопроизвольно, сопровождается поглощением теплоты, то есть увеличением энтальпии

 

26. Энтальпия – это (2 ответа):

а) внутренняя энергия системы б) часть внутренней энергии системы в) теплосодержание системы г) полезная энергия системы

 

27. В определение энтальпии не входит:

а) часть внутренней энергии б) теплосодержание системыв) свойство вещества г) полезно используемая часть внутренней энергии

 

28. Энтальпия- это

часть внутренней энергии, теплосодержание системы и одновременно свойство вещества

часть внутренней энергии и теплосодержание системы

полезно используемая часть внутренней энергии и одновременно свойство вещества

внутренняя энергия системы

 

29. Что больше: энтальпия моля воды или энтальпия моля водяных па­ров:

а) энтальпия моля воды, поэтому процесс испарения самопроизвольный при любой температуре;

б) энтальпия моля водяных па­ров, поэтому процесс испарения самопроизвольный при любой температуре,

в) энтальпия моля водяных па­ров, поэтому процесс конденсации самопроизвольный при любой температуре,

г) энтальпия моля воды, поэтому процесс конденсации самопроизвольный при любой температуре

 

30. В чем заключаются удобства обращения с функциями состояния:

а) они зависят от предыстории системы,

б) они зависят от механизма протекания процессов,

в) они обладают свойством аддитивности,

г) они зависят друг от друга

 

1. Согласно второму закону термодинамики, энтропия изолированнтй системы

а) не может возрастать б) величина постоянная

в) не может убывать г) зависит от внутренней энергии системы

 

1. Почему растворение твердого или жидкого вещества в воде приводит к возрастанию энтропии:

а) потому что происходит разрыв межмолекулярных связей,

б) потому что происходит образование новых межмолекулярных связей,

в) потому что происходит образование новых межмолекулярных связей с участием растворителя,

г) потому что происходит разрыв межатомных связей

 

1. Не прибегая к вычислениям, укажите, в каком процессе при поддержании постоянной температуры энтропия продуктов превышает энтропию исходных веществ.

а)

б)

в)

г)

 

1. Энтропия не может служить:

а) мерой неупорядочности в системе б) мерой количества теплоты в системе

в) мерой обесценивания энергии г) мерой «неис­пользуемости» энергии

 

1. С чем связана энтропия согласно Больцману?

а) с теплотой, б) с температурой в) с вероятностью, г) с внутренней энергией

 

1. С чем связана энтропия согласно Клаузиусу?

а) с теплотой, б) с температурой в) с вероятностью, г) с внутренней энергией

 

1. Как, согласно представлениям классической термодинами­ки, энтропия связана с теплотой и температурой:

а) по формуле Больцмана прямо пропорциональна Q и обратно пропорциональна t;

б) по формуле Больцмана обратно пропорционально Q и прямо пропорциональна t;

в) по формуле Клаузиуса прямо пропорциональна Q и обратно пропорциональна t;

г) по формуле Клаузиуса обратно пропорционально Q и прямо пропорциональна t

 

1. Впервые основной принцип второго закона был сформулирован М.В.Ломоносовым в 1747 году. Выберете правильную формулировку.

а) Теплота не может сама собой переходить от холодного тела к горячему

б) Невозможно создать вечный двигатель второго рода, то есть двигатель, способный циклически совершать работу за счет переноса тепла от холодного тела к горячему

в) Различные виды энергии стремятся переходить в теплоту, а теплота, в свою очередь, стремится рассеяться, то есть распределиться между всеми телами наиболее равномерным образом

г)...Холодное тело В, погружённое в тёплое тело А, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А

 

1. Выберете формулировку второго закона термодинамики, принадлежащей Клаузиусу:

а) Теплота не может сама собой переходить от холодного тела к горячему;

б) Невозможно создать вечный двигатель второго рода, то есть двигатель, способный циклически совершать работу за счет переноса тепла от холодного тела к горячему;

в) Различные виды энергии стремятся переходить в теплоту, а теплота, в свою очередь, стремится рассеяться, то есть распределиться между всеми телами наиболее равномерным образом;

г) Холодное тело В, погружённое в тёплое тело А, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А

 

1. Выберете формулировку второго закона термодинамики, принадлежащей Кельвину:

а) Теплота не может сама собой переходить от холодного тела к горячему;

б) Невозможно создать вечный двигатель второго рода, то есть двигатель, способный циклически совершать работу за счет переноса тепла от холодного тела к горячему;

в) Различные виды энергии стремятся переходить в теплоту, а теплота, в свою очередь, стремится рассеяться, то есть распределиться между всеми телами наиболее равномерным образом;

г) Холодное тело В, погружённое в тёплое тело А, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А

 

1. Выберете формулировку второго закона термодинамики, принадлежащей Оствальду:

а) Теплота не может сама собой переходить от холодного тела к горячему;

б) Невозможно создать вечный двигатель второго рода, то есть двигатель, способный циклически совершать работу за счет переноса тепла от холодного тела к горячему;

в) Различные виды энергии стремятся переходить в теплоту, а теплота, в свою очередь, стремится рассеяться, то есть распределиться между всеми телами наиболее равномерным образом;

г) Холодное тело В, погружённое в тёплое тело А, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А

 

1. Расставьте соответствия между фамилиями ученых и формулировками второго закона термодинамики

1) М.В.Ломоносов, 2) Клаузиус, 3) В. Оствальд, 4) Кельвин

2 а) Теплота не может сама собой переходить от холодного тела к горячему

3 б) Невозможно создать вечный двигатель второго рода, то есть двигатель, способный циклически совершать работу за счет переноса тепла от холодного тела к горячему

4 в) Различные виды энергии стремятся переходить в теплоту, а теплота, в свою очередь, стремится рассеяться, то есть распределиться между всеми телами наиболее равномерным образом

1 г) Холодное тело В, погружённое в тёплое тело А, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А.

 

1. Энтропия

а) незамкнутой системы может как возрастать, так и убывать б) замкнутой системы может только убывать в) изолированной системы только возрастать г) незамкнутой системы только возрастать

 

1. Выберете 2 верных утверждения:

а) энтропия возрастает при переходе жид­кости или твердого вещества в газ,

б) энтропия возрастает при растворении газа в воде или в другом растворителе,

в) энтропия ниже в ковалентно связанных твердых веществах с проч­ными, пространственно направленными связями, чем в кристаллах с час­тично металлическим характером связи,

г) энтропия уменьшается при переходе жид­кости или твердого вещества в газ.

 

1. Укажите правильное суждение:

а) закон роста энтропии наблюдается при постоянстве энергии Гиббса

б) рост энтропии происходит только для самопроизвольных процессов в изолированных системах

в) закон роста энтропии применим лишь к незамкнутым системам, и противоречит выводам биологии…

г) закон роста энтропии применим лишь к замкнутым системам, и не противоречит выводам биологии…

 

1. Согласно 2-му закону термодинамики с течением времени:

а) в замкнутой системе любое тело нагревается

б) в замкнутой системе любое тело остывает

в) в замкнутой системе термодинамическое тело нагревается

г) в замкнутой системе термодинамическое тело не меняет температуру

 

1. Энтропия является:

а) мерой дезорганизации системы живой природы в) мерой организации системы живой природы

б) мерой дезорганизации системы любой природы б) мерой организации системы любой природы

 

1. Приведите наиболее точную формулировку второго закона термодинамики

а) Различные виды энергии стремятся переходить в теплоту, а теплота, в свою очередь, стремится рассеяться, то есть распределиться между всеми телами наиболее равномерным образом

б) Естественные процессы сопровождаются возрастанием энтропии Вселенной

в) самопроизвольно могут протекать только те процессы, при которых система из менее вероятного состояния переходит в более вероятное

г) Теплота не может сама собой переходить от холодного тела к горячему

 

1. Энтропия является:

а) Мерой организации системы любой природы б) Мерой дезорганизации системы любой природы

в) Мерой дезорганизации только изолированной системы г) Мерой организации только изолированной системы

 

1. Увеличивается ли энтропия водного раствора ионов кальция в резуль­тате окружения их молекулами воды:

а) увеличивается, б) уменьшается, в) остается постоянной

 

1. растворение газа в растворителе вызывает умень­шение:

а) энтальпии, б) свободной энергии, в) энтропии

 

1. Как изменяется энтропия в следующих химических реакциях:

2СО_2(г) + О_2(г) → 2СО_2(г) Мg_(тв) + Сl_(г) → МgСl_2(тв)

а) в первой уменьшается, во второй растет, б) во второй уменьшается, в первой растет,

в) растет, г) уменьшается

 

1. Как изменяется энтропия в следующих химических реакциях:

I Аl_(тв) → Аl_(ж) II СН_4(г) + 2О_2(г) → СО_2(г) + 2Н₂О_(ж)

а) возрастет, б) уменьшится, в) не изменится, г) в I возрастет, во II уменьшится, д) во II возрастет, в I уменьшится.

 

1. Как изменяется энтропия в следующих химических реакциях.

Н_2(г) + Вr_2(ж) → 2НВr_(г) IВr_2(г) → 2Вr_(тв) II

а) возрастет, б) уменьшится, в) не изменится, г) в I возрастет, во II уменьшится, д) во II возрастет, в I уменьшится

 

1. Как изменяется энтропия в следующих химических реакциях.

Сl_2(г) + Вr_2(ж) → 2СlВr_(г) Сl_2(г) + Вr_2(г) → 2СlВr_(г)

а) возрастет, б) уменьшится, в) не изменится, г) в I возрастет, во II уменьшится, д) во II возрастет, в I уменьшится.

 

1. Как изменится энтропия в следующих химических реакциях:

Ва(тв) + 1/2О₂ → ВаО(тв) I ВаСО₃(тв) → ВаО (тв) + СО₂(г) II

а) возрастет, б) уменьшится, в) не изменится, г) в I возрастет, во II уменьшится, д) во II возрастет, в I уменьшится

 

1. Как энтропия вещества изменяется с увеличением его массы:

а) возрастет, б) уменьшится, в) не изменяется

 

1. Самопроизвольной ли является реакция 2Н_2(г) + О_2(г) → 2Н₂О_(г), если известно, что ∆S = 188,72 кДж/моль, ∆Н = -241,88 кДж/моль, ∆G = -228,59 кДж/моль:

а) да, т.к. ∆Н<0 и ∆S>0 б) нет, т.к. ∆S>0, в) нет, т.к. ∆G<0, ∆S>0, г) да, т.к. ∆G<0, ∆S>0, ∆Н<0.

 

1. Выберете два верных утверждения:

а) энтропия уменьшается при растворении твердого вещества или жидко­сти в воде или в другом растворителе,

б) энтропия уменьшается при растворении газа в воде или в другом растворителе,

в) энтропия ниже в ковалентно связанных твердых веществах с проч­ными, пространственно направленными связями, чем в кристаллах с час­тично металлическим характером связи,

г) энтропия уменьшается при переходе жид­кости или твердого вещества в газ

 

1. Выберите два верных утверждения:

а) Энтропия возрастает при повышении атомной или молекулярной массы вещества, если прочие условия остаются неизменными;

б) Энтропия уменьшается при растворении твердого вещества или жидко­сти в воде или в другом растворителе;

в) Энтропия уменьшается при растворении газа в воде или в другом растворителе;

г) Энтропия выше в ковалентно связанных твердых веществах с проч­ными, пространственно направленными связями, чем в кристаллах с час­тично металлическим характером связи.

 

1. Выберите два верных утверждения:

а) Энтропия возрастает при переходе жид­кости или твердого вещества в газ;

б) Энтропия ниже в ковалентно связанных твердых веществах с проч­ными, пространственно направленными связями, чем в кристаллах с час­тично металлическим характером связи;

в) Энтропия возрастает при растворении газа в воде или в другом растворителе;

г) Энтропия уменьшается при растворении твердого вещества или жидко­сти в воде или в другом растворителе.

 

1. Выберите два верных утверждения:

а) Энтропия возрастает при повышении атомной или молекулярной массы вещества, если прочие условия остаются неизменными,

б) Энтропия возрастает при растворении газа в воде или в другом растворителе,

в) Энтропия ниже в ковалентно связанных твердых веществах с проч­ными, пространственно направленными связями, чем в кристаллах с час­тично металлическим характером связи,

г) Энтропия уменьшается при переходе жид­кости или твердого вещества в газ

 

1. Почему энтропия сшитого полимера меньше, чем энтропия мономера до полимеризации. Потому что:

а) есть дополнительные связи, б) выше молекулярная масса, в) агрегатное состояние – твердое

 

1. Почему неверно утверждение, что во всех самопроизвольных процессах система смещается к состоянию с минимальной энергией? Потому что:

а) в самопроизвольных процессах уменьшается свободная энергия, б) в самопроизвольных процессах увеличивается свободная энергия, в) в самопроизвольных процессах уменьшается связанная энергия, г) в самопроизвольных процессах увеличивается связанная энергия

 

1. Какой вклад вносят изменения энтальпии и энтропии в полное измене­ние свободной энергии, происходящее при постоянной температуре (2 ответа):

а) чем меньше энтальпия, тем меньше свободная энергия, б) чем меньше энтропия, тем меньше свободная энергия,

в) чем больше энтальпия, тем меньше свободная энергия, г) чем больше энтропия, тем меньше свободная энергия

 

1. Свободная энергия заключается в системе в виде:

а) кинетической энергии, б) потенциальной энергии, в) внутренней энергии, г) работы

 

1. Что представляет собой свободная энергия Гиббса:

а) часть внутренней энергии, которую нельзя превратить в работу,

б) часть внутренней энергии, которую можно превратить в работу,

в) часть внутренней энергии, которая рассеивается в пространстве в виде тепла.

 

1. Часть энергии, которую можно использовать для превращения в работу, это –

а) внутренняя энергия, б) потенциальная энергия, в) свободная энергия Гиббса, г) энтропия

Принцип Ле-шателье

 

1. Для увеличения скорости реакции 2H₂ (г) + O₂ (г) → 2H₂O (ж) следует …

уменьшить концентрацию O₂ уменьшить концентрацию H₂ снизить температуру увеличить концентрацию O₂

 

2. Повлияет ли повышение давления на смещение равновесия в следующей реакции: Н₂О_лед ↔ Н₂О_жид-ть:

а) равновесие сместится вправо б) равновесие сместится влево в) не повлияет

 

3. Для увеличения скорости реакции 2H₂ (г) + O₂ (г) ↔ 2H₂O (ж) следует:

а) уменьшить концентрацию O₂ б) снизить температуру в) добавить катализатор г) увеличить концентрацию Н₂О

 

4. Повлияет ли повышение давления на смещение равновесия в следующей реакции: Н₂О_пар ↔ Н₂О_жид-ть:

а) равновесие сместится вправо б) равновесие сместится влево в) не повлияет

 

5. Что должно произойти с равновесием реакции, описываемой уравне­нием:

N_2(г) + 3H_2(г) ↔ 2NH_3(г)

если ввести в систему газообразный азот при постоян­ном давлении:

а) равновесие сдвинется влево б) равновесие сдвинется вправо в) на равновесие это не повлияет

 

6. Эндотермической или экзотермической является реакция 2NO(г.) + О₂ (г.) → 2NО₂(г.), когда она протекает при нормальных условиях? Как изменится К_равн. этой реакции при повышении температуры (2 ответа):

а) эндотермическая б) экзотермическая в) увеличится г) уменьшится д) останется неизменной

 

7. Что должно произойти с равновесием реакции, описываемой уравне­нием N_2(г) + 3H_2(г) ↔ 2NH_3(г), если

1) концентрацию азота увеличить в 2 раза 2) уменьшить давление в 2 раза 3) добавить катализатор (расставьте соответствия):

а) сместится влево б) сместится вправо в) сместится сначала влево, а потом вправо на величину в 2 раза меньшую г) не изменится

 

8. Куда сместится равновесие в реакции СН_4(г) + 2О_2(г) ↔ СО_2(г) + 2Н₂О_(ж) по принципу Ле-Шателье, если

1) повысить давление 2) увеличить концентрацию СО₂ 3) добавить катализатор (расставьте соответствия):

а) не сместится б) влево г) вправо д) сначала влево, потом вправо

 

9. Что должно произойти с равновесием реакции, описываемой уравне­нием: N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃ если ввести в систему газо­образный хлор при постоянном давлении:

а) сдвинется влево б) сдвинется вправо г) ничего не изменится

 

10. Напишите формулу для вычисления константы равновесия для реакции Na₂SO₄ + 2KCl ↔ K₂SO₄ + 2NaCl.

а) б)

в) г)

 

11. м-Крезол (который мы будем сокращенно обозначать НСrе) предста­вляет собой слабую органическую кислоту с константой диссоциации К_равн. = 1·10^-10. Запишите выражение для этой константы равновесия.

а) б)

в) г)

 

12. Как изменится К_равн. любой равновесной экзотермической реакции при повышении температуры, если она протекает при нормальных условиях:

а) увеличится, б) уменьшится, в) останется неизменной

 

13. В какую сторону сместится равновесие реакции 2NO_(г) + О_2(г) ↔ 2NО_2(г) + Q

1) при повышении температуры

2) при повышении давления

3) при введении в реакционную смесь катализатора (расставьте соответствия):

а) вправо, б) влево, в) слегка вправо, затем в большей степени влево, г) никак не повлияет

 

14. При 30°С и давлении 20 атм. реакция N_2(г) + 3Н_2(г) ↔ 2NН_3(г) имеет тепловой эффект Q = — 90,5 кДж. Как повлияет на равновесие реакции повышение температуры до 100°С

а) равновесие сдвинется влево б) равновесие сдвинется вправо в) на равновесие это не повлияет г) равновесие сдвинется сначала влево, потом вправо