Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Некоторые аспекты химической термодинамики. Учебное пособие
.pdf
Решение
.моль/Джмоль/кДж,,,H
х
3970073961739133
P
C
253
102387105120113
222
T,T,,)CC()CC(С
oHCOHCO
PPPPP
dT)T,T,,(
dTCHH
P
25
1 0 0 0
5 0 0
3
1 0 0 0
5 0 0
5 0 01 0 0 0
10238710512011339 70 0
1. По второму следствию из закона Гесса находим тепло-
вой эффект реакции (х) при 500 К:
(х)= (2) – (1);
2. По уравнению Кирхгоффа (24) находим тепловой эф-
фект реакции (х) при 1000 К, вычислив ∆
:
ВАРИАНТЫ ТЕСТА
ВАРИАНТ 1
1. Согласно первому закону термодинамики теплота за-
висит от пути процесса, а закон Гесса утверждает, что тепловой эффект химической реакции не зависит от пути процесса.
Объяснение этому противоречию таково:
1) противоречие кажущееся. В формулировке первого закона термодинамики фигурирует теплота Q, относящаяся
только к физическим превращениям; закон Гесса относится
только к химическим превращениям;
11
2) теплота всегда является функцией процесса. Однако в
12
TTCU
V
12
TTCCU
VP
2
1
T
T
V
dTCU
2
1
T
T
V
dTCU
2
cTbTa
химических реакциях вследствие больших величин тепловых
эффектов их можно условно считать функцией состояния; с
этой точки зрения закон Гесса можно считать приближенным
правилом;
3) противоречие кажущееся. В законе Гесса речь идет о
теплоте при условии постоянства давления или объема, т.е.
при заданном термодинамическом пути процесса. В этом случае тепловой эффект QP или QV становится функцией состояния. Если же изменить термодинамические условия протекания процесса, то изменится и тепловой эффект реакции: в общем случае QP QV;
4) противоречие кажущееся. Первый закон термодинамики имеет всеобщий характер. Закон Гесса же относится к частному случаю энтальпий образования и энтальпий сгорания,
причем только в условиях постоянства давления или объема.
2. Один моль газа изохорически охлаждается от T1 до T2.
Наиболее общее выражение для изменения внутренней энергии газа в этом процессе имеет вид:
1)
;
2)
3)
4)
3. Для некоторой химической реакции изменение тепло-
емкости как функции температуры выражается уравнением
висимости теплоты этой реакции от температуры (в том тем-
;
;
.
. Величина a, b и c больше нуля. График за-
12
пературном интервале, для которого справедливо данное урав-
P
T
H
нение) имеет вид:
1) 3)
2) 4)
4. Температурный коэффициент
теплоты испа-
рения при 298 K больше по абсолютной величине для веществ
H2O или D2O :
1) для ответа на этот вопрос необходимо знать зависимость теплоты испарения от температуры;
2) величина температурного коэффициента равна для
обоих веществ;
3) для H2O;
4) для D2O.
5. Тепловой эффект реакции СО + 3Н2 = СН4 + Н2О(Г),
протекающей при температуре1200 К и постоянном объѐме
(считать, что теплоѐмкость всех веществ в интервале температур от 298 до 1200 К постоянна и использовать теплоѐмкость
при 298 К, взяв еѐ в справочнике) равен:
1) - 205,54 кДж;
2) 21331 кДж;
3) - 247 кДж;
4) - 228 кДж.
13
6. При температуре 300 К идеальный газ изотермически и
VpUH
RUH
RTUH
pVUH
dTHd
обратимо расширяется от 10-2 до 10-1 м3. Количество поглощѐнного при этом тепла равно 17,26 кДж. В этом процессе
участвует моль газа:
1) 11,5; 2) 3; 3) 23; 4) 46.
ВАРИАНТ 2
1. Соотношение между энтальпией и внутренней энергией данной термодинамической системы равно:
1)
;
2)
3)
4)
;
;
.
2. Характер зависимости теплового эффекта химической
реакции от температуры определяется:
1) в зависимости от знака C в данном интервале температур: растет, если C 0; уменьшается, если C 0; не меняется, если C = 0;
2) растет с ростом температуры, если одновременно увеличивается C;
3) при увеличении температуры тепловой эффект всегда
растет;
4) при увеличении температуры растет, если одновре-
менно возрастает величина
.
3. Для расчѐта с возможно большей точностью теплового
эффекта реакции CO + 3H2 = CH4 + H2O
при 500 К необхо-
димы следующие справочные данные:
14
1) теплоты образования при 25 0С метана, воды, окиси
UH
UH
UH
углерода и молекулярного водорода;
2) теплоты образования воды, метана и оксида (11) углерода в стандартных условиях при 25 0С и эмпирические коэффициенты уравнения зависимости теплоемкости от температуры для всех веществ-участников реакции;
3) теплоты сгорания всех веществ-участников реакции и
их средние теплоемкости;
4) теплоты сгорания воды, метана и окиси углерода при
500 0С.
4. Соотношение между теплотой при постоянном давлении и постоянном объеме в интервале температур от 298 до
600 К для реакции 2CO = CO2 + C имеет вид:
1)
2)
3)
;
;
;
4) определенный вывод можно сделать только на основании данных о конкретных условиях протекания реакции (T, P).
5. 160 г азота находятся при 0 0С и 1 атм. Теплота процесса изохорического увеличения давления до 1,5 атм. равна:
1) 2424 кДж; 2) 2,82 кДж; 3) 16,2 кДж; 4) 1600 кДж.
6. Тепловой эффект образования AlF3 из простых веществ при 500 К и давлении 1 атм. (в интервале 298 – 500 К
теплоѐмкость всех веществ принять постоянными и использовать теплоѐмкость при 298 К) равен:
1) 3198 кДж/моль;
2) -2974 кДж/моль;
3) 222 кДж/моль;
4) -1487,2 кДж/моль.
15
ВАРИАНТ 3
1. Уравнение первого закона термодинамики и величины,
входящие в это уравнение, зависящие от пути процесса, имеют
вид:
1) Q = U + A; Q и A;
2) Q = U + A; Q и U;
3) A = Q +U; U;
4) Q = A + U; U и A.
2. Тепловым эффектом химической реакции называют:
1) количество тепла, которое выделяется или поглощается при протекании химической реакции;
2) количество энергии, которое выделяется или поглощается в виде теплоты при необратимом протекании химической
реакции при постоянстве объема;
3) количество энергии, которое система выделяет или поглощает в виде теплоты при полном необратимом протекании
химической реакции при постоянстве температуры и объема
или давления и температуры;
4) количество тепла, которое выделяется или поглощается при необратимом протекании химической реакции при постоянстве давления и температуры.
3. Данные, необходимые для расчета внутренней энергии
в процессе испарения некоторого количества жидкости вдали
от критической температуры, имеют вид:
1) температура испарения жидкости, масса и теплоемкость жидкости, давление насыщенного пара;
2) масса и теплота испарения жидкости; объем ее насыщенного пара;
3) масса жидкости и теплота испарения при заданной
температуре;
16
4) удельные объемы пара и жидкости и теплота ее испа-
1
2
ln
T
T
CAp
рения.
4. Формула для расчета работы в процессе изобарического повышения температуры 1 моль идеального газа от T1 до T2
имеет вид:
1) A = 0;
2) A = Cp (T2 T1);
3)
;
4) A = R (T2 T1).
5. Для реакции СН3ОН(г) + 3/2О2 = СО + Н2О(г) зависи-
мость теплового эффекта от температуры выражается уравнением (в Дж):
∆ Нт = -684,71. 103 + 36,77Т− 38,56 . 10 -3Т + 8,21 . 10 -6 Т3
+ 2,88 . 10 5/ Т.
Изменение теплоѐмкости ∆Cp для этой реакции при 500 К
равно:
1) 5,52 Дж/К; 2) 3,22 Дж/К;
3) 82,64 Дж/К; 4) 80,34 Дж/К;
6. Разница между теплотой при постоянном давлении и
объѐме (Qр − Qv) реакции
3
2
25
,
протекающей при 298 К и при 400 К (С2Н5ОН в газообразном
состоянии), равна:
1) -4955 Дж; -3326 Дж;
2) 0; -4955 Дж;
3) -2500 Дж; -3325 Дж;,
4) 2500 Дж; 3325 Д
17
ВАРИАНТ 4
R
1. Соотношение между CP и CV для идеального газа
равно:
1) CP + CV = R;
2) CP = CV + R;
3)
;
4) CP = CV + RT.
2. В изолированной системе протекает реакция сгорания
водорода с образованием жидкой воды. Изменение внутренняя
энергия и энтальпия системы при этом таково:
1) внутренняя энергия и энтальпия не меняются;
2) внутренняя энергия остаѐтся постоянной, энтальпия
системы изменяется;
3) энтальпия, и внутренняя энергия изменяются;
4) энтальпия остаѐтся постоянной, внутренняя энергия
изменяется.
3. Стандартная теплота образования данного вещества
это:
1) энтальпия образования 1 моль данного соединения из
простых веществ, взятых в устойчивом сотоянии, при 298 К и
давлении 1 атм.;
2) энтальпия образования данного соединения из простых
веществ при 0о С и давлении 1 атм.;
3) энтальпия образования данного соединения из простых
веществ при давлении 1 атм.;
4) энтальпия образования данного соединения из элементов, находящихся в стандартном состоянии.
18
4. График зависимости теплового эффекта и теплоемко-
4,95
.
.
.
.
.
.
.
.
стей продуктов исходных веществ от температуры для перехода ромбической серы в моноклиническую, если в интервале
температур от 0 до
разность теплоемкостей монокли-
нической и ромбической серы составляет 0,029
вид:
1)
2)
3)
4)
имеет
19
5. 100 г азота находятся при 0 оС 105 н/м2. Теплота изо-
термического процесса расширения азота до объѐма 200 л равна:
1) 1035 Дж; 2) 7,4 Дж; 3) 74 Дж; 4) 10,35 Дж.
6. Если при температуре 298 К известны тепловые эффекты при постоянном давлении (∆Н) следующих реакций:
2Н2 + О2 = 2Н2О ∆H = -572 кДж
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O ∆Н = -1530 кДж,
то теплота образования аммиака при 298 К и постоянном объѐме (∆U) равна:
1) 186 кДж; 2) -93 кДж;
3) 46,5 кДж; 4) -46,5 кДж.
ВАРИАНТ 5
1. 2 моля гелия нагреты на 10C в закрытом сосуде объемом 1 л, то работа этого процесса равна:
1) нулю;
2) RT;
3) pV;
4) 2RT.
2. Связь между тепловым эффектом реакции при постоянном объеме (QV ) и тепловым эффектом при постоянном
давлении (QP) равна:
1) QP = QV ;
2) QV = QP + nRT ;
3) QP = QV - PV ;
4) QP = QV + nRT .
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]