Первый и второй законы термодинамики. Учебно-методическое пособие

300 = -8,0 кДж;

– коэффициенты зависимости теплоемкости участников реакции от температуры СР = а + b·Т приведены в таблице.

45. Вычислите при температуре 800 К тепловой эффект rНо реакции А + В = С, если известны следующие данные:

– тепловой эффект данной реакции при 300 К равен

rНо300 = -8,0 кДж;

– коэффициенты зависимости теплоемкости участников реакции от температуры СР = а + b·Т приведены в таблице.

46. Вычислите при температуре 400 К тепловой эффект rНо реакции А + В = С, если известны следующие данные:

– тепловой эффект данной реакции при 300 К равен

rНо300 = -4,4 кДж;

– коэффициенты зависимости теплоемкости участников реакции от температуры СР = а + b·Т приведены в таблице.

51

47. Вычислите при температуре 600 К тепловой эффект rНо реакции А + В = С, если известны следующие данные:

– тепловой эффект данной реакции при 300 К равен

300 = -12 кДж;

– коэффициенты зависимости теплоемкости участников реакции от температуры СР = а + b·Т приведены в таблице.

48. Вычислите при температуре 700 К тепловой эффект rНо реакции А + В = С, если известны следующие данные:

– тепловой эффект данной реакции при 300 К равен

rНо300 = 12 кДж;

– коэффициенты зависимости теплоемкости участников реакции от температуры СР = а + b·Т приведены в таблице.

49. Вычислите при температуре 500 К тепловой эффект rНо реакции А + В = С, если известны следующие данные:

– тепловой эффект данной реакции при 300 К равен

rНо300 = 14 кДж;

– коэффициенты зависимости теплоемкости участников реакции от температуры СР = а + b·Т приведены в таблице.

50. Вычислите при температуре 800 К тепловой эффект rНо реакции А + В = С, если известны следующие данные:

– тепловой эффект данной реакции при 300 К равен

rНо300 = 8,2 кДж;

52

– коэффициенты зависимости теплоемкости участников реакции от температуры СР = а + b·Т приведены в таблице.

4 Теплоемкость и закон Кирхгофа

1.При увеличении температуры изобарная теплоемкость твердых веществ:

а) уменьшается; б) остается неизменной; в) увеличивается;

г) может как увеличиваться, так и уменьшаться; д) зависит от температуры и не зависит от природы вещества.

2.При плавлении теплоемкость вещества:

а) повышается; б) понижается; в) не изменяется;

г) может, как повышаться, так и понижаться; д) повышается у простых веществ, у сложных – понижается.

3.При сублимации теплоемкость вещества: а) повышается; б) понижается; в) не изменяется;

г) может, как повышаться, так и понижаться; д) повышается у простых веществ, у сложных – понижается.

4.Вставьте пропущенный текст: «Теплоемкостью системы называется отношение количества теплоты, подведенной к системе, к повышению ________________, которое при этом происходит».

а) объема; б) плотности; в) теплоты; г) энергии;

д) температуры.

53

5.При приближении температуры к абсолютному нулю теплоемкость правильного кристалла чистого вещества:

а) равна универсальной газовой постоянной; б) стремится к максимуму; в) также стремится к нулевому значению;

г) принимает постоянное значение, характерное для данного вещества;

д) становится равной единице.

6.Выберите верное высказывание:

а) Теплоемкость не зависит от условий, при которых протекает нагревание.

б) Теплоемкость зависит от условий, при которых протекает нагревание.

в) Мольная теплоемкость зависит от условий, при которых протекает нагревание, а удельная – не зависит.

г) Средняя теплоемкость зависит от условий, при которых протекает нагревание, а истинная – не зависит.

7. Что означает запись ?

а) Теплоемкость реагента при температуре, равной нулю. б) Константа равновесия при температуре, равной нулю. в) Теплоемкость реагента в начальный момент времени.

г) Теплоемкость при постоянном давлении в стандартных условиях.

д) Концентрация вещества при постоянном давлении в стандартных условиях.

8.Вставьте пропущенный текст: «Для идеального газа теплоемкость при постоянном давлении ________________ теплоемкости при постоянном объеме».

а) больше; б) меньше; в) равна;

г) не зависит от; д) равна корню квадратному из.

9.Выберите правильную запись уравнения для идеального газа:

а) СV = СP + R.

б) СР = СV + R.

54

в) СР = СV – R. г) СР = R – СV.

д) СV = R·СP.

10. Зависимость теплоемкости органического вещества от тем-

пературы выражается эмпирическим уравнением:

а) СР = аТ + bТ2+ сТ3. б) СР = а/Т + в/Т2+ с/Т3.

в) СР = СV + R.

г) СР = СV + T·R.

д) СР = а + bТ+ сТ2.

11. Выберите правильную запись:

а) СР = dH/dT. б) СР = dH·dT. в) СР = dU/dT. г) СР = dU·dT. д) СР = dG/dT.

12. Выберите правильную запись:

а) СV = dH/dT. б) СV = dH·dT. в) СV = dU/dT. г) СV = dU·dT. д) СV = dG/dT.

13.Теплоемкость чистого вещества стремится к нулю при: а) кипении; б) плавлении;

в) сублимации; г) кристаллизации;

д) любом фазовом переходе; е) ни в одном из перечисленных случаев.

14.При любом фазовом переходе в чистом веществе теплоемкость этого вещества:

а) равна нулю; б) не изменяется;

в) изменяется скачкообразно;

55

г) равна единице; д) равна стандартной теплоемкости.

15. Известна температурная зависимость истинной теплоемкости некоторого вещества от температуры: = 3,2 + 0,005·Т. Определите среднюю теплоемкость этого вещества в интервале от -25 до +12°С. Выберите ответ, наиболее близкий к результату ваших вычис-

лите среднюю теплоемкость этого вещества в интервале от -15 до +15°С. Выберите ответ, наиболее близкий к результату ваших вычис-

делите среднюю теплоемкость этого вещества в интервале от -45 до +10°С. Выберите ответ, наиболее близкий к результату ваших вычис-

лите среднюю теплоемкость этого вещества в интервале от -45 до +20°С. Выберите ответ, наиболее близкий к результату ваших вычис-

лите среднюю теплоемкость этого вещества в интервале от -45 до +22 °С. Выберите ответ, наиболее близкий к результату ваших вычислений. Ответы приведены в Дж/(моль∙К):

20. Известна температурная зависимость истинной теплоемкости некоторого вещества от температуры: = 33,6 + 0,014∙Т. Определите среднюю теплоемкость этого вещества в интервале от -55 до +5°С. Выберите ответ, наиболее близкий к результату ваших вычисле-

лите среднюю теплоемкость этого вещества в интервале от -51 до +8°С. Выберите ответ, наиболее близкий к результату ваших вычисле-

лите среднюю теплоемкость этого вещества в интервале от -50 до +5 °С. Выберите ответ, наиболее близкий к результату ваших вычис-

лите среднюю теплоемкость этого вещества в интервале от -11 до +55 °С. Выберите ответ, наиболее близкий к результату ваших вычис-

лите среднюю теплоемкость этого вещества в интервале от -15 до +65 °С. Выберите ответ, наиболее близкий к результату ваших вычислений. Ответы приведены в Дж/(моль∙К):

18,93; 11,1; 14,9; 10,84; 6,44.

25. Вставьте пропущенный текст: «Закон Кирхгофа гласит, что температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции равен ________________ в ходе реакции».

57

а) изменению массы системы; б) изменению теплопроводности системы;

в) изменению теплоемкости системы; г) изменению плотности системы; д) изменению температуры системы.

26. Выберите уравнение закона Кирхгофа:

а) dT/dH = Ср. б) dH·dT = Ср. в) dH·dP= Ср. г) dH/dP = Ср. д) dH/dT = Ср.

е) dH/dT = ΔV + ΔP. ж) dH/dT = ΔU + P·ΔV.

з) dH/dT = P·ΔV + V·ΔP.

27. Выберите правильные формы уравнения закона Кирхгофа:

а) dH/dT = Ср.

б) ΔH = Ср + const.

в) ΔH = Ср·Т + const.

28.Выберите уравнение закона Кирхгофа:

а) dH/dT = ΔV + ΔP. б) dH/dР = ΔU + PΔV. в) dH/dT = P ΔV.

г) dH/dT = P ΔV – VΔP.

д) Ни один из вариантов не верен.

29.Какая из записей уравнения закона Кирхгофа ошибочна:

а) dH/dT = Ср.

б) ΔHТ = ΔH298 + Ср·(Т – 298). в) ΔH = Ср·Т + const.

г) ΔH = Ср·ΔH298.

58

30. Какая из записей уравнения закона Кирхгофа верна?

а) ΔHТ = Т·ΔH298 + Ср.

д) Ни один из вариантов не верен.

31. Ср в законе Кирхгофа рассчитывается как:

а) сумма теплоемкостей исходных веществ и продуктов; б) разность теплоемкостей продуктов и исходных веществ; в) разность теплоемкостей исходных веществ и продуктов;

г) произведение теплоемкостей исходных веществ и продуктов; д) отношение теплоемкостей исходных веществ и продуктов; е) ни один из ответов не верен.

32.Зависимость теплового эффекта реакции от температуры (закон Кирхгофа) обусловливается зависимостью от:

а) температуры теплоемкостей веществ, участвующих в реак-

ции;

б) времени теплоемкостей веществ, участвующих в реакции; в) температуры теплопроводностей веществ, участвующих в ре-

акции; г) времени теплопроводностей веществ, участвующих в реак-

ции;

д) ни один из ответов не верен.

33.В соответствии с законом Кирхгофа, тепловой эффект реакции зависит от температуры, если:

а) концентрации продуктов реакции и исходных веществ различны;

б) теплоемкости продуктов реакции и исходных веществ одина-

ковы;

в) теплоемкости продуктов реакции и исходных веществ различны;

г) теплоемкости продуктов реакции и исходных веществ минимальны;

д) концентрации продуктов реакции и исходных веществ одина-

ковы.

59

34.В каком случае, в соответствии с законом Кирхгофа, тепловой эффект реакции не зависит от температуры?

а) Если теплоемкости продуктов реакции и исходных веществ равны нулю.

б) Если реакция идет до конца.

в) Если реакция идет при постоянном объеме.

г) Если процесс протекает в адиабатических условиях.

д) Если теплоемкости продуктов реакции и исходных веществ одинаковы.

35.В каком случае, в соответствии с законом Кирхгофа, тепловой эффект реакции растет с ростом температуры?

а) Если теплоемкости продуктов реакции и исходных веществ одинаковы.

б) Если реакция необратима.

в) Если реакция идет при постоянном давлении.

г) Если процесс протекает в адиабатических условиях. д) Ни один из ответов не верен.

36.На рисунках приведены зависимости суммарных теплоемкостей исходных веществ и продуктов для некоторой реакции от температуры (Т).

60