IV. Энергетика химических реакций. Химико-термодинамические расчёты

Внутренняя энергия. Энтальпия образования химических соединений. Стандартное состояние. Тепловые эффекты реакций. Термохимические уравнения. Закон Гесса. Энтропия и её изменение при физических и химических процессах. Энергия Гиббса. Условие самопроизвольного протекания реакций.

1. Теплосодержание системы, в которой протекает экзотермическая реакция, в начальном состоянии … .

1) больше, чем в конечном

2) меньше, чем в конечном

3) одинаково с конечным

1. Для эндотермической реакции энтальпия в начальном состоянии … .

1) больше, чем в конечном

2) такая же, как конечном

3) меньше, чем в конечном

2. Реакция экзотермическая, если … .

1) ΔН = 0 2) ΔН < 0 3) ΔН > 0

3. Экзотермическая реакция выражается термохимическим уравнением … .

1) А + В = С , ΔН > 0

2) А + В + Q = С

3) А + В = С , ΔН < 0

4) А + В = С – Q

4. Количество теплоты, поглощаемое при разложении 0,5 моль оксида углерода (IV) по термохимическому уравнению реакции

СО_{2 (г)} = С _(т) + О_{2 (г)} – 393,4 кДж,

равно … кДж.

1) 98,35 2) 196,7 3) 786,8 4) 8,96

5. Теплота (энтальпия) образования сложного вещества равна … .

1) теплоте сгорания этого вещества

2) теплоте, которая выделяется или поглощается при образовании 1 моль вещества

3) теплоте разложения этого вещества

4. теплоте, которая выделяется или поглощается при образовании 1 моль этого вещества из простых веществ

6. Стандартная энтальпия образования оксида серы (IV) равна тепловому эффекту реакции … .

1) Сu₂S _(к) + О_{2 (г)} = 2Сu _(к) + SО_{2 (г)}

2) S _(к) + 2О _(г) = SО_{2 (г)}

3) Н₂SО_{3 (ж)} = Н₂О _(ж) + SО_{2 (г)}

4) S _(к) + О_{2 (г)} = SО_{2 (г)}

7. Понятие "теплота образования сложного вещества" относится к … .

1) 1 г вещества 2) любому количества вещества

3) 1 моль вещества 4) 100 г вещества

8. При стандартных условиях теплота образования … равна нулю.

1) О_{3 (г)} 2) SО_{2 (г)} 3) О_{2 (г)} 4) СаО _(т)

9. Тепловой эффект реакции

Аl₂О₃ + 3SО₃ = Аl₂(SО₄)₃

рассчитывают по уравнению … .

1) ΔН⁰ = ΔН⁰₂₉₈, Аl₂(SО₄)₃ + ΔН⁰₂₉₈, Аl₂О₃ + 3ΔН⁰₂₉₈, SО₃

2) ΔН⁰ = ΔН⁰₂₉₈, Аl₂О₃ + 3ΔН⁰₂₉₈, SО₃ – ΔН⁰₂₉₈, Аl₂(SО₄)₃

3) ΔН⁰ = ΔН⁰₂₉₈, Аl₂(SО₄)₃ – ΔН⁰₂₉₈, Аl₂О₃ – ΔН⁰₂₉₈, SО₃

4) ΔН⁰ = ΔН⁰₂₉₈, Аl₂(SО₄)₃ – ΔН⁰₂₉₈, Аl₂О₃ – 3ΔН⁰₂₉₈, SО₃

10. Тепловой эффект реакции

4NН_{3 (г)} + 3О_{2 (г)} = 2N_{2 (г)} + 6Н₂О _(г)

(ΔН⁰₂₉₈, кДж/моль: –46,2 0 0 –286)

равен … кДж.

1) –1531,2 2) –239,8 3) –1669,8 4) 1900,8

11. Изменение энтропии в химической реакции равно … .

1) сумме энтропий продуктов реакции

2) разности сумм энтропий исходных веществ и продуктов реакции

3) сумме энтропий исходных веществ

4) разности сумм энтропий продуктов реакции и исходных веществ

12. Энтропия идеально построенного кристалла при Т → 0 К стремится к … .

1) – ∞ 2) 0 3) + ∞ 4) – 273

13. Энтропия увеличивается в процессе … .

1) I_{2 (к)} = I_{2 (г)} 2) SО_{3 (г)} + Н₂О _(ж) = Н₂SО_{4 (ж)}

3) Н₂О _(г) = Н₂О _(к) 4) N_{2 (г)} + О_{2 (г)} = 2NО _(г)

14. Увеличение энтропии происходит в ряду превращений … .

1) Н₂О _(г) → Н₂О _(ж) → Н₂О _(т)

2) СО_{2 (г)} → СО_{2 (т)} → СО_{2 (г)}

3) I_{2 (т)} → I_{2 (ж)} → I_{2 (г)}

4) О_{2 (г)} → О_{2 (ж)} → О_{2 (г)}

15. Для реакций

4Fе _(к) + 3О_{2 (г)} = 2Fе₂О_{3 (к)} ;

Н_{2 (г)} + Сl_{2 (г)} = 2НСl _(г)

энтропия соответственно … .

1) увеличивается; практически не изменяется

2) уменьшается; увеличивается

3) увеличивается; увеличивается

4) уменьшается; практически не изменяется

16. Энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал) определяется соотношением … .

1) G = Н + ТS 2) G = S + ТН

3) G = Н – ТS 4) G = S – ТН

17. Условием принципиальной возможности химической реакции является … .

1) увеличение энтальпии

2) увеличение энтропии

3) уменьшение изобарно-изотермического потенциала

4) увеличение энергии Гиббса

18. Реакция возможна, если при её протекании энергия Гиббса … .

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

19. Реакция возможна при любых температурах, если … .

1) ΔН < 0 и ΔS < 0 2) ΔН > 0, а ΔS < 0

3) ΔН < 0, а ΔS > 0 4) ΔН > 0 и ΔS > 0

20. Реакция возможна при достаточно высоких температурах, если … .

1) ΔН < 0 и ΔS < 0 2) ΔН > 0, а ΔS < 0

3) ΔН < 0, а ΔS > 0 4) ΔН > 0 и ΔS > 0

21. Протекание реакции N_{2 (г)} + 2О_{2 (г)} = 2NО_{2 (г)} – Q … .

1) невозможно ни при каких температурах

2) возможно при любых температурах

3) возможно при низких температурах

4) возможно при высоких температурах

22. При стандартных условиях термодинамически возможна реакция … .

1) 2N_{2 (г)} + О_{2 (г)} = 2N₂О _(г), ΔН⁰ > 0

2) 4NН_{3 (г)} + 3О_{2 (г)} = 2N_{2 (г)} + 6Н₂О _(г), ΔН⁰ < 0

3) 2Сl_{2 (г)} + 2Н₂О _(г) = 4НСl _(г) + О_{2 (г)}, ΔН⁰ > 0

4) 2NО _(г) + О_{2 (г)} = 2NО_{2 (к)}, ΔН⁰ < 0

23. При стандартных условиях термодинамически более устойчива молекула … .

1) Н₂О (ΔG⁰₂₉₈ = –229 кДж/моль)

2) Н₂S (ΔG⁰₂₉₈ = –34 кДж/моль)

3) Н₂Sе (ΔG⁰₂₉₈ = +16 кДж/моль)

4) Н₂Те (ΔG⁰₂₉₈ = +138 кДж/моль)

24. Изменение энергии Гиббса в химической реакции равно … .

1) сумме энергий Гиббса продуктов реакции

2) сумме энергий Гиббса исходных веществ

3) разности сумм энергий Гиббса исходных веществ и продуктов реакции

4) разности сумм энергий Гиббса продуктов реакции и исходных веществ

25. Температура, при которой равновероятны оба направления реакции

N_{2 (г)} + 3Н_{2 (г)} 2NН_{3 (г)} (ΔН⁰ = –92,38 кДж, ΔS⁰ = –0,198 кДж/К),

равна … К.

1) 92,182 2) 466,6 3) 2,1·10^–3 4) 18,3

26. Из водородных соединений атомов элементов VIА подгруппы:

Н₂О _(г) Н₂S _(г) Н₂Sе _(г) Н₂Те _(г)

(ΔG⁰₂₉₈, кДж/моль: –229 –34 + 71 + 138 )

из простых веществ можно получить … … … .

1) Н₂Sе и Н₂S 2) Н₂О и Н₂S

3) Н₂Те и Н₂S 4) Н₂Sе и Н₂О

27. При стандартных условиях термодинамически возможно получение из простых веществ … .

1. Сl₂О _(г) и СuО _(к)

(ΔG⁰₂₉₈ = 93,4кДж/моль) (ΔG⁰₂₉₈ = –127,2 кДж/моль)

2. СаСl_{2 (к)} и НСl _(г)

(ΔG⁰₂₉₈ = –750,2 кДж/моль) (ΔG⁰₂₉₈ = –95,3 кДж/моль)

3. С₂Н_{4 (г)} и С₂Н_{6 (г)}

(ΔG⁰₂₉₈ = 68,1 кДж/моль) (ΔG⁰₂₉₈ = –32,9 кДж/моль)

3. NО _(г) и NН_{3 (г)}

(ΔG⁰₂₉₈ = 86,7 кДж/моль) (ΔG⁰₂₉₈ = 16,6 кДж/моль)

28. Из значений ΔG⁰ реакций

СаО _(к) + SО_{3 (г)} = СаSО_{4 (к)} (ΔG⁰ = –347 кДж);

ВаО _(к) + SО_{3 (г)} = ВаSО_{4 (к)} (ΔG⁰ = –466 кДж);

СuО _(к) + SО_{3 (г)} = СuSО_{4 (к)} (ΔG⁰ = –24,7 кДж);

FеО _(к) + SО_{3 (г)} = FеSО_{4 (к)} (ΔG⁰ = –115 кДж)

следует, что наиболее выраженными основными свойствами обладает … .

1) СuО 2) СаО 3) ВаО 4) FеО

29. Знак ΔG⁰ реакций:

РbО_{2 (к)} + Рb _(к) = 2РbО _(к) (ΔG⁰ < 0);

SnО_{2 (к)} + Sn _(к) = 2SnО _(к) (ΔG⁰ > 0)

показывает, что для свинца и олова более характерными являются соответственно степени окисления … .

1) +4 и +2 2) +2 и +4 3) +4 и +4 4) +2 и +2