2. Физико-химические основы

химико-технологических процессов

2.1. Стехиометрия химических превращений

2.1.1. Стехиометрическое уравнение химического превращения показывает:

1. направление химических превращений;

2. тип химического взаимодействия реагирующих веществ;

3. соотношение количеств веществ, вступающих в химическое взаимо-действие;

4. механизм реакции.

2.1.2. Стехиометрические уравнения химического превращения предназ-начены для:

1. определения выхода продуктов;

2. определения равновесного состава реакционной смеси;

3. установления механизма химической реакции;

4. расчета материального баланса.

2.1.3. Степень превращения х исходного реагента в общем виде определяется по уравнению

1) х = ; 2) х = ; 3) х = ;

4) х = ; 5) х = .

2.1.4. Пределы изменения степени превращения х реагента в простой обратимой химической реакции:

1. 0 ≤ х ≤1;

2. 0 ≤ х ≤ х_равн;

3. 1 < х < 0;

4. 1 ≤ х ≤ 0.

2.1.5. Предел изменения степени превращения х реагента в простой необратимой химической реакции:

1. 0 ≤ х ≤1;

2. 0 ≤ х ≤ х_равн;

3. 1 < х < 0;

4. х_равн < х _j ≤ 0;

5. 0  х  0.

2.1.6. Селективность процесса есть отношение:

1. количества целевого продукта к количеству побочных продуктов;

2. количества целевого продукта к количеству всего превращенного исходного вещества;

3. количества исходного вещества, превратившегося в целевой продукт, к количеству всего превращенного исходного вещества;

4. количества целевого продукта к количеству всех продуктов (целевого и побочных);

2.1.7. Для расчета сложной реакции необходимо учитывать:

1. все протекающие реакции;

2. только линейно независимые реакции;

3. только целевую реакцию;

4. целевую и одну принципиальную конкурирующую реакции;

5. любые стехиометрическн независимые уравнения.

2.2. Термодинамика химических превращений

2.2.1. Как оценить вероятность самопроизвольного протекания химического процесса?

1. по виду кинетического уравнения;

2. по величине ΔH:

ΔH > 0, протекание реакции вероятно,

ΔH < 0 – невероятно;

3. по величине ΔG:

ΔG > 0, протекание реакции вероятно,

ΔG < 0 – невероятно;

4. по величине ΔG:

ΔG > 0, протекание реакции невероятно,

ΔG < 0 – вероятно;

5. используя принцип Ле-Шателье;

6. вероятность зависит от скорости протекания химического процесса.

2.2.2. Возможно ли реализовать самопроизвольное протекание химического превращения?

1. нет;

2. возможно при использовании катализатора;

3. возможно за счет изменения аппаратурного оформления химического реактора или изменения гидродинамической модели;

4. в некоторых случаях возможно за счет увеличения температуры проведения процесса;

2.2.3. Что определяет величину константы равновесия?

1. отношение константы скорости реакции в прямом направлении к константе скорости в обратном направлении;

2. логарифм отношения произведения парциальных давлений продуктов реакции к произведению парциальных давлений исходных реагентов;

3. отношение константы скорости обратной реакции к константе скорости прямой реакции;

4. отношение произведения концентраций продуктов реакции к произведению концентраций исходных реагентов со стехиометрическими коэффициентами в показателях степеней концентраций.

2.2.4. Определите условия эффективного проведения равновесного химического процесса:

1. при максимально возможном приближении к условиям равновесия;

2. в точке равновесия, где достигается максимальный выход продукта;

3. при максимальной движущей силе, т.е. вдали от условий равновесия;

4. при понижении температуры для экзотермического процесса и максимальной температуре для эндотермического процесса;

5. при максимальной температуре для любого обратимого процесса;

6. при понижении температуры для эндотермического процесса и максимальной температуре для экзотермического процесса;

2.2.5. При понижении температуры и повышении давления равновесие экзотермической реакции N₂ + 3H₂  2NH₃ – H сдвигается:

1. вправо;

2. влево;

3. не сдвигается.

2.2.6. Как изменяется равновесная степень превращения исходных веществ в обратимом экзотермическом процессе?

2.2.7. Как изменяется равновесная степень превращения исходных веществ в обратимом эндотермическом процессе?

2.2.8. Константа равновесия К_р для гетерогенной реакции обжига известняка СаСО_3(тв) = СаО_(тв) + СО_2(г) выражается через парциальные давления компонентов уравнением:

1) К_р = ; 2) К_р = ; 3) К_р = ;

4) К_р = ; 5) К_р = ;

2.2.9. Константа равновесия К_р для гетерогенной реакции

FeO_(тв) + H_2(г) = Fe_(тв)+ H₂О_(г)

выражается через парциальные давления компонентов уравнением:

1) К_р = ; 2) К_р = ; 3) К_р = ;

4) К_р = ; 5) К_р =

2.2.10. Как увеличить равновесную степень превращения диоксида серы в реакции окисления 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ – H?

1. увеличением температуры;

2. уменьшением температуры;

3. увеличением давления;

4. уменьшением давления;

5. увеличением начальной концентрации SO₂ по отношению к концентрации O₂.

2.2.11. Как увеличить равновесную степень превращения в реакции дегидрирования бутана?

1. увеличением температуры;

2. уменьшением температуры;

3. увеличением давления;

4. уменьшением давления;

5. разбавлением исходного бутана азотом;

6. разбавлением исходного бутана водородом;

2.2.12. Как увеличить равновесную степень превращения СО в реакции паровой конверсии оксида углерода?

1. увеличением температуры;

2. уменьшением температуры;

3. увеличением давления;

4. уменьшением давления;

5. увеличением начальной концентрации СO;

6. увеличением начальной концентрации водяного пара;

2.2.13. Укажите зависимости константы равновесия К_р от температуры Т:

1) ; 2) ;

3) ; 4) ; 5) .

2.2.14. Как влияет повышение давления на сажеобразование в реакции

СО + Н₂  С_(тв) + Н₂О?

1. сажеобразование увеличивается;

2. сажеобразование уменьшается;

3. не влияет.

2.2.15. Чем характеризуется химическое равновесие в замкнутой системе?

1. максимальным значением энергии Гиббса;

2. минимальным значением энергии Гиббса;

3. минимальным значением внутренней энергии;

4. максимальным значением энтропии;

5. минимальным значением энтропии.

2.2.16. Укажите правильное выражение для константы равновесия К_р реакции С_(тв) + СО_{2 (г)} = 2 СО _(г):

1) ; 2) ; 3) ; 4) .

2.3. Кинетика химических превращений

2.3.1. Что такое скорость химического превращения?

1. изменение концентрации во времени;

2. изменение количества вещества во времени;

3. изменение во времени количества вещества в единице объема;

4. соотношение количества образовавшихся продуктов и количества исходных веществ.

2.3.2. Различаются ли понятия "скорость химической реакции" и "скорость химического превращения вещества" и почему"?

1. нет, так как оба понятия определяют одно и то же – как быстро протекает превращение;

2. нет, так как скоростью превращения вещества измеряют скорость реакции;

3. да, так как значения скорости превращения вещества различны для разных участников реакции, а скорость реакции не может быть многозначной.

2.3.3. Сопоставьте тип реакции и вид зависимости ее скорости от температуры:

A) простая обратимая экзотермическая реакция;

Б) простая необратимая экзотермическая реакция;

В) простая обратимая эндотермическая реакция.

1

2

3

2.3.4. Каким уравнением характеризуют зависимость константы скорости реакции k от температуры T?

1) ; 2) ; 3) ; 4)

2.3.5. Какая существует зависимость скорости необратимой реакции от температуры?

1. прямая зависимость;

2. обратная зависимость;

3. экспоненциальная зависимость;

4. экстремальная зависимость.

2.3.6. На графике приведены зависимости скорости простых необратимых реакций от температуры с разными энергиями активации Е₁ и Е₂. Какое соотношение между Е₁ и Е₂?

1. Е₁ > Е₂;

2. Е₁ < Е₂;

3. Е₁  Е₂.

2.3.7. Сопоставьте порядок простой необратимой реакции n и вид зависимости ее скорости от концентрации c:

А) n = 0;

Б) n = 1;

В) n > 1;

Г) n < 1.

1

2

3

4

2.3.8. Сопоставьте порядок простой необратимой реакции n и вид зависимости ее скорости r от степени превращения х исходного вещества

А) n = 0;

Б) n = 1;

В) n > 1;

Г) n < 1.

1

2

3

4

2.3.9. Сопоставьте вид сложной реакции и вид зависимости дифференциальной избирательности от степени превращения исходного вещества (глубины протекания реакции)

А) последовательная реакция;

Б) параллельная реакция, n₁ > n₂ (n₁, n₂ – порядки целевой и побочной реакций);

В) параллельная реакция, n₁ < n₂;

Г) параллельная реакция, n₁ = n₂.

1

2

3

4

2.3.10. Как меняется дифференциальная селективность S_R для параллель- n₁ R

ной реакции А с увеличением концентрации исходного вещества А, n₂ S

если n₁ > n₂?

1. увеличивается;

2. уменьшается;

3. не меняется.

2.3.11. Как меняется дифференциальная селективность S_R для параллель- n₁ R

ной реакции А с увеличением степени превращения исходного n₂ S

вещества А, если n₁ > n₂?

1. увеличивается;

2. уменьшается;

3. не меняется.

20