Билет № 4

1. Применение первого закона термодинамики и изотермическим процессам в идеальном газе. Определите теплоту, работу и изменение внутренней энергии при расширении 4 молей азота, если давление в системе изменяется от 4 до 2 атм при температуре 450 К.

2. Докажите первое следствие из закона Гесса для реакции С₂Н₂ + 2Н₂ = С₂Н₆.

3. Определить теплоту образования муравьиной кислоты из простых веществ при 900 К и P=const С_граф. + О₂ + Н₂ = НСООН_(газ), если теплота образования газообразной НСООН при стандартных условиях и Т=298 К равна - 378,80 кДж/моль, а теплоемкости веществ в Дж/(моль·К) имеют следующие зависимости от температуры: С_{Р (граф)} = 16,86 + 4,77·10^-3Т, С_Р(O₂) = 31,46 + 3,39·10^-3Т, С_Р(H₂)= 27,28 + 3,26·10^-3Т, С_Р(НСООН) = 19,40 + 112,80·10^-3Т.

4. Направление самопроизвольных процессов в изохорно-изотермических условиях. Свободная энергия как критерий направления. Зависимость энергии Гельмгольца от температуры.

5. Температурная зависимость константы равновесия для реакции Н₂ + Cl₂ = 2HCl передаётся уравнением lgK = 9586·T^-1 - 0,44·lgT + 2,16. Определить тепловой эффект реакции при Т=1000 К.

6. Рассчитайте конфигурационную энтропию монокристалла, состоящего из одного изомера дидейтеробензола C₆H₄D₂. Подсчитайте, различается ли конфигурационная энтропия у других изомеров? Какова энтропия смешанного монокристалла, в котором три изомера представлены в равных мольных долях?

Билет № 5

1. Классификация термодинамических параметров системы: параметры интенсивные и экстенсивные, приведите примеры. Что с ними происходит при взаимодействии двух систем?

2. Что такое теплота сгорания вещества? Используя закон Гесса, рассчитайте теплоту сгорания этилового спирта, если стандартная теплота образования его равна - 276,98 кДж/моль, а теплоты образования воды и углекислого газа соответственно равны: - 285,83 кДж/моль и - 393,51 кДж/моль.

3. Как выражается эмпирическая зависимость теплоемкости от температуры? Как в общем виде выражается изменение теплоемкости для реакции А + 3В = 2D + 2F?

4. Зависимость энергии Гиббса от давления. Как различаются выражения энергии Гиббса газов идеального и реального.

5. Уравнение изобары Вант-Гоффа, и его интегрирование в различных приближениях. Схема вычисления постоянной интегрирования.

6. Рассчитайте конфигурационную энтропию монокристалла дейтерохлороформа CCl₃D.

Билет № 6

1. Соотношение между Q_P и Q_V для газов, жидкостей и кристаллических систем.

2. Следствия из закона Гесса. На примере реакции С₂Н₂ + Н₂ = С₂Н₄ докажите первое следствие.

3. Вычислить тепловой эффект реакции: С₂Н₂О_{4 тв.} = НСООН + СО₂ при Т=550 К, если стандартные теплоты образования веществ при Т=298 К равны: -829,94; -424,76 и -393,51 кДж/моль, а средние теплоемкости соответственно суть С_{р(щавел. кислоты0} = 109,00 Дж/моль·К; С_{р(мурав. кислоты)} = 99, 04 Дж/моль·К; С_{р (диоксида углер)} = 37,11Дж/моль·К.

4. В модельной термодинамической системе содержится 6 частиц, распределяемые между 3 фазовыми ячейками, так что возникают разные макросостояния. Пусть в макросостоянии 1: N₁₁ = 2, N₁₂ = 2, N₁₃ =2 и в макросостоянии 2: N₂₁= 4, N₂₂ = 2, N₂₃ = 0. Какое из двух макросостояний (1 или 2) системы более вероятно и почему?

5. Составить уравнение зависимости константы равновесия от температуры для реакции: 4NH₃ + 5O₂ =4NO+6H₂O, если при Т=1000 К К_Р = 44,35, и найти константу равновесия при 1400 К, если тепловой эффект равен - 878,46 кДж/моль и не зависит от температуры.

6. Как связаны термодинамическая вероятность и энтропия. Перечислите возможные виды остаточной энтропии монокристалллов.