1.8. Контрольные вопросы, задания и тесты

1.8.1. Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Что изучает физическая химия? Дайте определение предмета дисциплины.

2. Каково значение физической химии в решении научных и практических задач?

3. Перечислите основные разделы курса физической химии.

4. Какими экспериментальными и теоретическими методами пользуются физхимики?

5. Дайте определение внутренней энергии системы. Из каких частей она состоит?

6. Охарактеризуйте теплоту и работу с позиций термодинамики.

7. Сформулируйте первый закон термодинамики и запишите его математическое выражение в дифференциальной и интегральной формах.

8. Рассмотрите применение первого закона термодинамики к изохорным и изобарным процессам и сформулируйте закон Гесса как следствие первого начала термодинамики.

9. Дайте формулировку и запишите в виде математических уравнений известные Вам следствия закона Гесса.

10. Что изучает термохимия?

11. Дайте определения: тепловой эффект химической реакции; теплота образования и теплота сгорания вещества.

12. Какие условия приняты в физической химии в качестве стандартных? Что такое стандартное состояние веществ и стандартный тепловой эффект?

13. Что такое теплоёмкость? Какие виды теплоемкости различают и используют в физической химии?

14. Какими уравнениями выражают зависимость теплоемкости от температуры? Поясните вид и символы уравнений.

15. Запишите уравнения, выражающие зависимости теплового эффекта химической реакции от температуры, в дифференциальной форме (уравнения Кирхгофа). Проанализируйте эти уравнения.

16. Рассмотрите интегрирование уравнений Кирхгофа в случае постоянства теплоёмкостей веществ в данном интервале температур.

17. Как интегрируются уравнения Кирхгофа, если теплоёмкости веществ зависят от температуры?

18. Рассмотрите последовательность расчета теплового эффекта реакции при температуре Т₂ по уравнению Кирхгофа с предварительным расчётом стандартного теплового эффекта.

1.8.2. Задачи для самостоятельного решения

1. Пользуясь следствием закона Гесса, рассчитайте тепловой эффект реакции, приведенной ранее, [уравнение (1.26)], по указанным в таблице 1 значениям стандартных теплот образования веществ.

Таблица 1.1.

Вещество	Mg2SiO4	Mg3(Si2O5)2(OH)4	Mg(OH)2	H2O (ж)
Теплота образования вещества, 298 f, кДж/моль	2126,3	4261,4	915,0	285,8

2. Рассчитать тепловой эффект реакции:

C aMg(CO₃)₂ + H₂O Mg(OH)₂ + CaCO₃ + CO₂, (1.65)

при постоянном давлении 1 атм и t=100С (Т = 373 К), если известны стандартные теплоты образования всех веществ и коэффициенты а, в, с^' в уравнении для теплоемкости С = а + вТ + с΄Т^2 (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Вещество		Дж/(мольК)
	кДж/моль	а	в103	с΄105
Mg(OH)2	915,1	43,5	113,0	
CaCO3	1206,9	104,5	22,1	25,9
СО2	393,5	44,1	9,0	8,5
CaMg(CO3)2	2326,4	193,6	61,1	48,4
Н2О (ж)	285,8	75,3		