1. prednáška Chemická termodynamika. PLÁN chemickej kinetiky a katalýzy 1. Základné pojmy termodynamiky. 2. Termochémia. 3. Chemická rovnováha. 4. Rýchlosť chemických reakcií. 5. Vplyv teploty na rýchlosť reakcií. 6. Fenomén katalýzy. Spracoval: Ph.D., docent. Ivanets L.M., as. Kozachok S.S. Prednášajúca asistentka katedry farmaceutickej chémie Kozachok Solomeya Stepanovna

Termodynamika - Termodynamika je oblasť fyziky, ktorá študuje vzájomné premeny rôznych druhov energie spojené s prechodom energie vo forme tepla a práce. Veľký praktický význam termodynamiky je v tom, že umožňuje vypočítať tepelné účinky reakcie, vopred naznačiť možnosť alebo nemožnosť reakcie, ako aj podmienky jej vzniku.

Vnútorná energia Vnútorná energia je okrem kinetickej a potenciálnej energie systému ako celku aj kinetická energia všetkých častíc systému (molekúl, atómov, elektrónov) a potenciálna energia ich interakcií. Vnútorná energia je funkciou stavu, t.j. jeho zmena je určená danými počiatočnými a konečnými stavmi systému a nezávisí od cesty procesu: U = U 2 – U 1

Prvý zákon termodynamiky Energia nezmizne bez stopy a nevzniká z ničoho, ale iba prechádza z jedného typu do druhého v ekvivalentných množstvách. Perpetum mobile prvého druhu, teda periodicky pracujúci stroj, ktorý produkuje prácu bez plytvania energiou, je nemožný. Q = U + W V akomkoľvek izolovanom systéme zostáva celková dodávka energie nezmenená. Q = U + W

Tepelný účinok chemickej reakcie pri konštante V alebo p nezávisí od reakčnej dráhy, ale je určený povahou a stavom východiskových látok a reakčných produktov Hessov zákon H 1 H 2 H 3 H 4 Východiskové látky, reakcia produkty H1 = H2 + H3 + H4H1 = H2 + H3 + H4

Druhý termodynamický zákon, rovnako ako prvý, je výsledkom stáročných ľudských skúseností. Existujú rôzne formulácie druhého zákona, ale všetky určujú smer samovoľných procesov: 1. Teplo nemôže samovoľne prechádzať zo studeného telesa na horúce (Clausiusov postulát). 2. Proces, ktorého jediným výsledkom je premena tepla na prácu, je nemožný (Thomsonov postulát). 3. Nie je možné zostrojiť periodický stroj, ktorý iba chladí termálny zásobník a funguje (prvý Planckov postulát). 4. Akákoľvek forma energie môže byť úplne premenená na teplo, ale teplo je len čiastočne premenené na iné druhy energie (Planckov druhý postulát).

Entropia je termodynamická funkcia stavu, preto jej zmena nezávisí od dráhy procesu, ale je určená len počiatočným a konečným stavom systému. potom S 2 - S 1 = ΔS = S 2 - S 1 = ΔS = Fyzikálny význam entropie je množstvo viazanej energie, ktoré súvisí s jedným stupňom: v izolovaných sústavách sa určuje smer toku samovoľných procesov. zmenou entropie.

Charakteristické funkcie U – funkcia izochoricko-izentropického procesu: dU = TdS – pdV. Pre ľubovoľný proces: U 0 Н – funkcia izobaricko-izentropického procesu: dН = TdS + Vdp Pre ľubovoľný proces: Н 0 S – funkcia izolovanej sústavy Pre ľubovoľný proces: S 0 Pre ľubovoľný proces: S 0 F – funkcia izochoricko-izotermického procesu dF = dU – TdS. Pre ľubovoľný proces: F 0 G – funkcia izobaricko-izotermického procesu: dG = dH- TdS Pre ľubovoľný proces: G 0

Klasifikácia chemických reakcií podľa počtu etáp Jednoduché prebiehajú v jednom elementárnom chemickom úkone Zložité prebiehajú v niekoľkých stupňoch Reverzná reakcia A B Reverzná reakcia: A B Paralelná: B A C Postupná: ABC Konjugát: A D Konjugát: A D C B E B E

Vplyv teploty na rýchlosť reakcií Vplyv teploty na rýchlosť enzymatických reakcií t t

Van't Hoffovo porovnanie: Výpočet doby použiteľnosti liekov metódou Van't Hoffovho „zrýchleného starnutia“: pri t 2 t 1 Teplotný koeficient:

Riešenie problémov pre sekciu

Téma „Chemická termodynamika a kinetika“, ktorá zahŕňa štúdium podmienok ovplyvňujúcich rýchlosť chemickej reakcie, sa v školskom kurze chémie objavuje dvakrát – v 9. a 11. ročníku. Táto konkrétna téma je však jednou z najťažších a dosť komplexných nielen na pochopenie pre „priemerného“ študenta, ale aj na prezentáciu niektorými učiteľmi, najmä nešpecialistami pracujúcimi na vidieku, pre ktorých je chémia doplnkovým predmetom. berúc do úvahy hodiny, z ktorých učiteľ kumuluje mieru, a teda dúfať vo viac či menej slušný plat.
V podmienkach prudkého poklesu počtu žiakov na vidieckych školách je zo známych dôvodov učiteľ nútený byť všeobecným. Po absolvovaní 2-3 kurzov začína vyučovať predmety, ktoré sú často veľmi vzdialené od jeho hlavnej špecializácie.
Tento vývoj je zameraný predovšetkým na začínajúcich učiteľov a špecialistov na predmety, ktorí sú nútení vyučovať chémiu v trhovom hospodárstve. Materiál obsahuje úlohy na zistenie rýchlostí heterogénnych a homogénnych reakcií a zvýšenie rýchlosti reakcie so zvyšujúcou sa teplotou. Napriek tomu, že tieto problémy vychádzajú zo školskej látky, hoci pre „priemerného“ študenta ťažko zvládnuteľné, je vhodné viaceré z nich vyriešiť na hodine chémie v
11. ročník, a zvyšok ponúknite na krúžku alebo na voliteľnej hodine žiakom, ktorí plánujú spojiť svoj budúci osud s chémiou.
Okrem podrobne analyzovaných problémov a poskytnutých odpovedí tento vývoj obsahuje teoretický materiál, ktorý pomôže učiteľovi chémie, predovšetkým nešpecialistovi, pochopiť podstatu tejto komplexnej témy v kurze všeobecnej chémie.
Na základe navrhnutého materiálu si môžete vytvoriť vlastnú verziu hodiny-prednášky v závislosti od schopností žiakov triedy a navrhnutú teoretickú časť využijete pri štúdiu tejto témy v 9. aj 11. ročníku.
Nakoniec, materiál obsiahnutý v tomto vývoji bude užitočný pre absolventa, ktorý sa pripravuje na vstup na univerzitu, vrátane takej, na ktorej je chémia hlavným predmetom, na nezávislú analýzu.

Teoretická časť k téme
"Chemická termodynamika a kinetika"

Podmienky ovplyvňujúce rýchlosť chemickej reakcie

1. Rýchlosť chemickej reakcie závisí od charakteru reagujúcich látok.

PRÍKLADY.

Kovový sodík, ktorý je svojou povahou zásaditý, prudko reaguje s vodou, pričom uvoľňuje veľké množstvo tepla, na rozdiel od zinku, ktorý je amfotérneho charakteru, ktorý s vodou reaguje pomaly a pri zahrievaní:

Práškové železo reaguje intenzívnejšie so silnou minerálnou kyselinou chlorovodíkovou ako so slabou organickou kyselinou octovou:

2. Rýchlosť chemickej reakcie závisí od koncentrácie reaktantov, či už v rozpustenom alebo plynnom stave.

PRÍKLADY.

V čistom kyslíku síra horí energickejšie ako vo vzduchu:

Práškový horčík reaguje intenzívnejšie s 30 % roztokom kyseliny chlorovodíkovej ako s 1 % roztokom:

3. Rýchlosť chemickej reakcie je priamo úmerná ploche povrchu reagujúcich látok v pevnom stave agregácie.

PRÍKLADY.

Kus dreveného uhlia (uhlík) je veľmi ťažké zapáliť zápalkou, ale prach z dreveného uhlia horí explozívne:

C + 02 = C02.

Hliník vo forme granúl nereaguje kvantitatívne s kryštálmi jódu, ale rozdrvený jód sa energicky spája s hliníkom vo forme prášku:

4. Rýchlosť chemickej reakcie závisí od teploty, pri ktorej proces prebieha.

PRÍKLAD

S každým zvýšením teploty o 10 °C sa rýchlosť väčšiny chemických reakcií zvýši 2 až 4-krát. Špecifické zvýšenie rýchlosti chemickej reakcie je určené špecifickým teplotným koeficientom (gama).

Vypočítajme, koľkokrát sa rýchlosť reakcie zvýši:

2NO + O2 = 2NO2,

ak je teplotný koeficient 3 a procesná teplota sa zvýšila z 10 °C na 50 °C.

Zmena teploty je:

t= 50 °C – 10 °C = 40 °C.

Používame vzorec:

kde je rýchlosť chemickej reakcie pri zvýšenej teplote, je rýchlosť chemickej reakcie pri počiatočnej teplote.

V dôsledku toho sa rýchlosť chemickej reakcie, keď sa teplota zvýši z 10 °C na 50 °C, zvýši 81-krát.

5. Rýchlosť chemickej reakcie závisí od prítomnosti určitých látok.

Katalyzátor je látka, ktorá urýchľuje priebeh chemickej reakcie, no pri reakcii sa nespotrebuje. Katalyzátor znižuje aktivačnú bariéru chemickej reakcie.

Inhibítor je látka, ktorá spomaľuje priebeh chemickej reakcie, ale počas reakčného procesu sa nespotrebováva.

PRÍKLADY.

Katalyzátorom, ktorý urýchľuje túto chemickú reakciu, je oxid mangánu (IV).

Katalyzátorom, ktorý urýchľuje túto chemickú reakciu, je červený fosfor.

Inhibítorom, ktorý spomaľuje priebeh tejto chemickej reakcie, je organická látka - metenamín (hexametyléntetramín).

Rýchlosť homogénnej chemickej reakcie sa meria počtom mólov látky, ktorá reagovala alebo vznikla ako výsledok reakcie, za jednotku času na jednotku objemu:

kde homog je rýchlosť chemickej reakcie v homogénnom systéme, je počet mólov jednej z látok, ktoré vstúpili do reakcie, alebo jednej z látok vzniknutých v dôsledku reakcie, V- objem,
t– čas, – zmena počtu mólov látky počas reakcie t.

Keďže pomer počtu mólov látky k objemu systému predstavuje koncentráciu s, To

Preto:

Rýchlosť homogénnej chemickej reakcie sa meria v mol/(l s).

Ak to vezmeme do úvahy, možno uviesť nasledujúcu definíciu:

rýchlosť homogénnej chemickej reakcie sa rovná zmene koncentrácie jednej z látok, ktoré vstúpili do reakcie, alebo jednej z látok vzniknutých v dôsledku reakcie za jednotku času.

Ak dôjde k reakcii medzi látkami v heterogénnom systéme, potom sa reagujúce látky nedostanú do vzájomného kontaktu v celom objeme, ale iba na povrchu pevnej látky. Napríklad, keď horí kúsok kryštalickej síry, molekuly kyslíka reagujú iba s tými atómami síry, ktoré sú na povrchu kúska. Keď sa kúsok síry rozdrví, zväčší sa reakčná plocha a zvýši sa rýchlosť spaľovania síry.

V tomto ohľade je definícia rýchlosti heterogénnej chemickej reakcie nasledovná:

rýchlosť heterogénnej chemickej reakcie sa meria počtom mólov látky, ktorá reagovala alebo vznikla ako výsledok reakcie, za jednotku času na jednotkovej ploche:

Kde S- plocha povrchu.

Rýchlosť heterogénnej chemickej reakcie sa meria v mol/(cm 2 s).

Úlohy k téme
"Chemická termodynamika a kinetika"

1. Na chemické reakcie sa do nádoby zaviedli 4 móly oxidu dusíka (II) a prebytočný kyslík. Po 10 s sa ukázalo množstvo látky oxidu dusíka (II) 1,5 mol. Nájdite rýchlosť tejto chemickej reakcie, ak je známe, že objem nádoby je 50 litrov.

2. Množstvo metánu v nádobe na uskutočnenie chemických reakcií je 7 mol. Do nádoby sa zaviedol prebytočný kyslík a zmes sa explodovala. Experimentálne sa zistilo, že po 5 s sa množstvo metánu znížilo 2-krát. Nájdite rýchlosť tejto chemickej reakcie, ak je známe, že objem nádoby je 20 litrov.

3. Počiatočná koncentrácia sírovodíka v plynovej spaľovacej nádobe bola 3,5 mol/l. Do nádoby sa zaviedol prebytočný kyslík a zmes sa explodovala. Po 15 s bola koncentrácia sírovodíka 1,5 mol/l. Nájdite rýchlosť tejto chemickej reakcie.

4. Počiatočná koncentrácia etánu v plynovej spaľovacej nádobe bola 5 mol/l. Do nádoby sa zaviedol prebytočný kyslík a zmes sa explodovala. Po 12 s bola koncentrácia etánu 1,4 mol/l. Nájdite rýchlosť tejto chemickej reakcie.

5. Počiatočná koncentrácia amoniaku v plynovej spaľovacej nádobe bola 4 mol/l. Do nádoby sa zaviedol prebytočný kyslík a zmes sa explodovala. Po 3 s bola koncentrácia amoniaku 1 mol/l. Nájdite rýchlosť tejto chemickej reakcie.

6. Počiatočná koncentrácia oxidu uhoľnatého (II) v plynovej spaľovacej nádobe bola 6 mol/l. Do nádoby sa zaviedol prebytočný kyslík a zmes sa explodovala. Po 5 s sa koncentrácia oxidu uhoľnatého znížila na polovicu. Nájdite rýchlosť tejto chemickej reakcie.

7. Kúsok síry s reakčnou plochou 7 cm2 bol spálený v kyslíku za vzniku oxidu sírového (IV). Za 10 s sa množstvo sírnej látky znížilo z 3 mol na 1 mol. Nájdite rýchlosť tejto chemickej reakcie.

8. Kúsok uhlíka s reakčnou plochou 10 cm 2 bol spálený v kyslíku za vzniku oxidu uhoľnatého (IV). Za 15 s sa množstvo uhlíkatej látky znížilo z 5 mol na 1,5 mol. Nájdite rýchlosť tejto chemickej reakcie.

9. Kocka horčíka s celkovou reakčnou plochou 15 cm2 a množstvom látky
V prebytku kyslíka zhorelo 6 molov. Navyše, 7 s po začiatku reakcie sa množstvo horčíkovej látky rovnalo 2 mol. Nájdite rýchlosť tejto chemickej reakcie.

10. Vápniková tyčinka s celkovým reakčným povrchom 12 cm2 a množstvom látky 7 mol sa spálila v prebytku kyslíka. Navyše, 10 s po začiatku reakcie sa množstvo vápenatej látky ukázalo byť 2-krát menšie. Nájdite rýchlosť tejto chemickej reakcie.

Riešenia a odpovede

1 (NO) = 4 mol,

O 2 – nadbytok,

t 2 = 10 s,

t 1 = 0 s,

2 (NO) = 1,5 mol,

Nájsť:

Riešenie

2NO + 02 = 2NO2.

Pomocou vzorca:

R-tióny = (4 – 1,5)/(50 (10 – 0)) = 0,005 mol/(l s).

Odpoveď. r-ión = 0,005 mol/(l s).

2.

1 (CH4) = 7 mol,

O 2 – nadbytok,

t 2 = 5 s,

t 1 = 0 s,

2 (CH4) = 3,5 mol,

Nájsť:

Riešenie

CH4+202 = C02 + 2H20.

Pomocou vzorca:

Poďme zistiť rýchlosť tejto chemickej reakcie:

R-tióny = (7 – 3,5)/(20 (5 – 0)) = 0,035 mol/(l s).

Odpoveď. r-ión = 0,035 mol/(l s).

3.

s1 (H2S) = 3,5 mol/l,

O 2 – nadbytok,

t 2 = 15 s,

t 1 = 0 s,

s 2 (H2S) = 1,5 mol/l.

Nájsť:

Riešenie

2H2S + 302 = 2S02 + 2H20.

Pomocou vzorca:

Poďme zistiť rýchlosť tejto chemickej reakcie:

R-tióny = (3,5 – 1,5)/(15 – 0) = 0,133 mol/(l s).

Odpoveď. r-ión = 0,133 mol/(l s).

4.

c1 (C2H6) = 5 mol/l,

O 2 – nadbytok,

t 2 = 12 s,

t 1 = 0 s,

c 2 (C2H6) = 1,4 mol/l.

Nájsť:

Riešenie

2C2H6 + 702 = 4C02 + 6H20.

Poďme zistiť rýchlosť tejto chemickej reakcie:

R-tióny = (6 – 2)/(15 (7 – 0)) = 0,0381 mol/(cm2 s).

Odpoveď. r-ión = 0,0381 mol/(cm2s).

10. Odpoveď. r-ión = 0,0292 mol/(cm2s).

Literatúra

Glinka N.L. Všeobecná chémia, 27. vydanie. Ed. V.A. Rabinovič. L.: Chemistry, 1988; Achmetov N.S. Všeobecná a anorganická chémia. M.: Vyššie. škola, 1981; Zajcev O.S. Všeobecná chémia. M.: Vyššie. shk, 1983; Karapetyants M.Kh., Drakin S.I. Všeobecná a anorganická chémia. M.: Vyššie. škola, 1981; Korolkov D.V. Základy anorganickej chémie. M.: Vzdelávanie, 1982; Nekrasov B.V. Základy všeobecnej chémie. 3. vydanie, M.: Khimiya, 1973; Novikov G.I.Úvod do anorganickej chémie. Časť 1, 2. Minsk: Vyššie. škola, 1973–1974; Shchukarev S.A.. Anorganická chémia. T. 1, 2. M.: Vyšš. škola, 1970–1974; Schröter W., Lautenschläger K.-H., Bibrak H. a kol. Chémia. Referenčné vyd. Za. s ním. M.: Khimiya, 1989; Feldman F.G., Rudzitis G.E. Chémia-9. Učebnica pre 9. ročník strednej školy. M.: Vzdelávanie, 1990; Feldman F.G., Rudzitis G.E. Chémia-9. Učebnica pre 9. ročník strednej školy. M.: Vzdelávanie, 1992.

„ZÁKLADY CHEMICKEJ TERMODYNAMIKY, CHEMICKEJ KINETIKY A ROVNOVÁHY“

Základy chemickej termodynamiky

1 . Čo študuje chemická termodynamika:

1) rýchlosť chemických premien a mechanizmy týchto premien;

2) energetické charakteristiky fyzikálnych a chemických procesov a schopnosť chemických systémov vykonávať užitočnú prácu;

3) podmienky pre posun chemickej rovnováhy;

4) vplyv katalyzátorov na rýchlosť biochemických procesov.

2. Otvorený systém je systém, ktorý:

3. Uzavretý systém je systém, ktorý:

1) nevymieňa si hmotu ani energiu s prostredím;

2) vymieňa hmotu aj energiu s prostredím;

3) vymieňa energiu s prostredím, ale nevymieňa hmotu;

4) vymieňa hmotu s prostredím, ale nevymieňa energiu.

4. Izolovaný systém je systém, ktorý:

1) nevymieňa si hmotu ani energiu s prostredím;

2) vymieňa hmotu aj energiu s prostredím;

3) vymieňa energiu s prostredím, ale nevymieňa hmotu;

4) vymieňa hmotu s prostredím, ale nevymieňa energiu.

5. K akému typu termodynamických systémov patrí roztok umiestnený v zatavenej ampulke umiestnenej v termostate?

1) izolovaný;

2) otvorené;

3) zatvorené;

4) stacionárne.

6. Do akého typu termodynamických systémov patrí roztok v zatavenej ampulke?

1) izolovaný;

2) otvorené;

3) zatvorené;

4) stacionárne.

7. Do akého typu termodynamických systémov patrí živá bunka?

1) otvorený;

2) zatvorené;

3) izolované;

4) rovnováha.

8 . Aké parametre termodynamického systému sa nazývajú extenzívne?

1) ktorého veľkosť nezávisí od počtu častíc v systéme;

3) ktorých hodnota závisí od stavu agregácie systému;

9. Aké parametre termodynamického systému sa nazývajú intenzívne?

!) ktorých veľkosť nezávisí od počtu častíc v systéme;

2) ktorého veľkosť závisí od počtu častíc v systéme;

3) ktorých hodnota závisí od stavu agregácie;

4) ktorého veľkosť závisí od času.

10 . Funkcie stavu termodynamického systému sú veličiny, ktoré:

1) závisí len od počiatočného a konečného stavu systému;

2) závisí od cesty procesu;

3) závisia iba od počiatočného stavu systému;

4) závisí len od konečného stavu systému.

11 . Aké veličiny sú funkciami stavu systému: a) vnútorná energia; b) práca; c) teplo; d) entalpia; d) entropia.

3) všetky množstvá;

4) a, b, c, d.

12 . Ktoré z nasledujúcich vlastností sú intenzívne: a) hustota; b) tlak; c) hmotnosť; d) teplota; e) entalpia; e) objem?

3) b, c, d, f;

13. Ktoré z nasledujúcich vlastností sú rozsiahle: a) hustota; b) tlak; c) hmotnosť; d) teplota; e) entalpia; e) objem?

3) b, c, d, f;

14 . Aké formy výmeny energie medzi systémom a prostredím uvažuje termodynamika: a) teplo; b) práca; c) chemické; d) elektrické; e) mechanické; e) jadrové a solárne?

2) c, d, e, f;

3) a, c, d, e, f;

4) a, c, d, e.

15. Procesy prebiehajúce pri konštantnej teplote sa nazývajú:

1) izobarický;

2) izotermický;

3) izochorický;

4) adiabatické.

16 . Procesy prebiehajúce pri konštantnom objeme sa nazývajú:

1) izobarický;

2) izotermický;

3) izochorický;

4) adiabatické.

17 . Procesy prebiehajúce pri konštantnom tlaku sa nazývajú:

1) izobarický;

2) izotermický;

3) izochorický;

4) adiabatické.

18 . Vnútorná energia systému je: 1) celá energetická rezerva systému, okrem potenciálnej energie jeho polohy a kinetickej energie systému ako celku;

2) celú energetickú rezervu systému;

3) celá energetická rezerva systému, okrem potenciálnej energie jeho polohy;

4) veličina charakterizujúca stupeň neusporiadanosti v usporiadaní častíc systému.

19 . Aký zákon odráža vzťah medzi prácou, teplom a vnútornou energiou systému?

1) druhý zákon termodynamiky;

2) Hessov zákon;

3) prvý zákon termodynamiky;

4) van't Hoffov zákon.

20 . Prvý zákon termodynamiky odráža vzťah medzi:

1) práca, teplo a vnútorná energia;

2) Gibbsova voľná energia, entalpia a entropia systému;

3) práca a teplo systému;

4) práca a vnútorná energia.

21 . Ktorá rovnica je matematickým vyjadrením prvého zákona termodynamiky pre izolované sústavy?

l)AU=0 2)AU=Q-p-AV 3)AG = AH-TAS

22 . Ktorá rovnica je matematickým vyjadrením prvého zákona termodynamiky pre uzavreté systémy?

1)AU=0; 2) AU=Q-p-AV;

3) AG = AH - T*AS;

23 . Je vnútorná energia izolovaného systému konštantná alebo premenlivá veličina?

1) konštantný;

2) variabilné.

24 . V izolovanom systéme dochádza k reakcii spaľovania vodíka s tvorbou kvapalnej vody. Mení sa vnútorná energia a entalpia systému?

1) vnútorná energia sa nezmení, zmení sa entalpia;

2) vnútorná energia sa zmení, entalpia sa nezmení;

3) vnútorná energia sa nezmení, entalpia sa nezmení;

4) vnútorná energia sa zmení, entalpia sa zmení.

25 . Za akých podmienok sa zmena vnútornej energie rovná teplu prijatému systémom z okolia?

1) pri konštantnom objeme;

3) pri konštantnom tlaku;

4) za žiadnych okolností.

26 . Tepelný účinok reakcie prebiehajúcej pri konštantnom objeme sa nazýva zmena:

1) entalpia;

2) vnútorná energia;

3) entropia;

4) Gibbsova voľná energia.

27 . Entalpia reakcie je:

28. Chemické procesy, pri ktorých klesá entalpia systému a teplo sa uvoľňuje do vonkajšieho prostredia, sa nazývajú:

1) endotermický;

2) exotermický;

3) exergonický;

4) endergonické.

29 . Za akých podmienok sa zmena entalpie rovná teplu prijatému systémom z okolia?

1) pri konštantnom objeme;

2) pri konštantnej teplote;

3) pri konštantnom tlaku;

4) za žiadnych okolností.

30 . Tepelný účinok reakcie vyskytujúcej sa pri konštantnom tlaku sa nazýva zmena:

1) vnútorná energia;

2) žiadna z predchádzajúcich definícií nie je správna;

3) entalpia;

4) entropia.

31. Aké procesy sa nazývajú endotermické?

32 . Aké procesy sa nazývajú exotermické?

1) pre ktoré je AN záporné;

2) pre ktoré je AG záporné;

3) pre ktoré je AN kladné;

4) pre ktoré je AG kladné.

33 . Uveďte formuláciu Hessovho zákona:

1) tepelný účinok reakcie závisí len od počiatočného a konečného stavu systému a nezávisí od cesty reakcie;

2) teplo absorbované systémom pri konštantnom objeme sa rovná zmene vnútornej energie systému;

3) teplo absorbované systémom pri konštantnom tlaku sa rovná zmene entalpie systému;

4) tepelný účinok reakcie nezávisí od počiatočného a konečného stavu systému, ale závisí od cesty reakcie.

34. Aký zákon je základom výpočtu kalorického obsahu potravín?

1) van't Hoff;

3) Sechenov;

35. Pri oxidácii ktorých látok v telesných podmienkach sa uvoľňuje viac energie?

1) proteíny;

3) sacharidy;

4) sacharidy a bielkoviny.

36 . Spontánny proces je proces, ktorý:

1) uskutočnené bez pomoci katalyzátora;

2) sprevádzané uvoľňovaním tepla;

3) vykonávané bez vonkajšej spotreby energie;

4) postupuje rýchlo.

37 . Entropia reakcie je:

1) množstvo tepla, ktoré sa uvoľní alebo absorbuje počas chemickej reakcie za izobaricko-izotermických podmienok;

2) množstvo tepla, ktoré sa uvoľní alebo absorbuje počas chemickej reakcie za izochoricko-izotermických podmienok;

3) hodnota charakterizujúca možnosť spontánneho výskytu procesu;

4) veličina charakterizujúca mieru neusporiadanosti v usporiadaní a pohybe častíc v systéme.

38 . Aká stavová funkcia charakterizuje tendenciu systému dosiahnuť pravdepodobný stav, ktorý zodpovedá maximálnej náhodnosti rozloženia častíc?

1) entalpia;

2) entropia;

3) Gibbsova energia;

4) vnútorná energia.

39 . Aký je vzťah medzi entropiami troch agregovaných stavov jednej látky: plyn, kvapalina, tuhá látka:

I) S (g) > S (g) > S (tv); 2) S(tuhá látka)>S(g)>S(g); 3)S(g)>S(g)>S(TB); 4) stav agregácie neovplyvňuje hodnotu entropie.

40 . Ktorý z nasledujúcich procesov by mal vykazovať najväčšiu pozitívnu zmenu entropie:

1) CH30H (s) --> CH,OH (g);

2) CH40H (s) --> CH30H (1);

3) CH,OH (g) -> CH40H (s);

4) CH,OH (1) -> CH30H (sol).

41 . Vyberte správne tvrdenie: entropia systému sa zvyšuje, keď:

1) zvýšený tlak;

2) prechod z kvapalného do tuhého stavu agregácie

3) zvýšenie teploty;

4) prechod z plynného do kvapalného skupenstva.

42. Akú termodynamickú funkciu možno použiť na predpovedanie, či reakcia prebehne spontánne v izolovanom systéme?

1) entalpia;

2) vnútorná energia;

3) entropia;

4) potenciálna energia systému.

43 . Ktorá rovnica je matematickým vyjadrením 2. termodynamického zákona pre izolované sústavy?

44 . Ak systém reverzibilne prijíma množstvo tepla Q pri teplote T, potom asi T;

2) zvyšuje sa o množstvo Q/T;

3) zvyšuje sa o množstvo väčšie ako Q/T;

4) sa zvýši o množstvo menšie ako Q/T.

45 . V izolovanom systéme dochádza spontánne k chemickej reakcii za vzniku určitého množstva produktu. Ako sa mení entropia takéhoto systému?

1) zvyšuje

2) klesá

3) sa nemení

4) dosiahne minimálnu hodnotu

46 . Uveďte, v ktorých procesoch a za akých podmienok sa môže zmena entropie rovnať práci procesu?

1) v izobarických podmienkach, pri konštantných P a T;

2) v izochorických podmienkach, pri konštantách V a T;

H) zmena entropie sa nikdy nerovná práci; 4) v izotermických podmienkach, pri konštantnom P a 47 . Ako sa zmení viazaná energia systému TS pri zahrievaní a pri kondenzácii?

1) zvyšuje sa pri zahrievaní, klesá s kondenzáciou;

2) klesá s ohrevom, zvyšuje sa s kondenzáciou;

3) nedochádza k žiadnej zmene v T-S;

4) zvyšuje sa zahrievaním a kondenzáciou.

48 . Aké parametre systému je potrebné udržiavať konštantné, aby sa pomocou znamienka zmeny entropie dalo posúdiť smer spontánneho priebehu procesu?

1) tlak a teplota;

2) objem a teplota;

3) vnútorná energia a objem;

4) iba teplota.

49 . V izolovanom systéme všetky spontánne procesy prebiehajú v smere narastajúcej poruchy. Ako sa mení entropia?

1) nemení sa;

2) zvyšuje;

3) klesá;

4) najprv sa zvyšuje a potom klesá.

50 . Entropia sa zvyšuje o množstvo Q/T pre:

1) reverzibilný proces;

2) nezvratný proces;

3) homogénne;

4) heterogénne.

51 Ako sa mení entropia systému v dôsledku priamych a spätných reakcií počas syntézy amoniaku?

3) entropia sa počas reakcie nemení;

4) entropia sa zvyšuje pre dopredné a spätné reakcie.

52 . Ktoré súčasne pôsobiace faktory určujú smer chemického procesu?

1) entalpia a teplota;

2) entalpia a entropia;

3) entropia a teplota;

4) zmeny Gibbsovej energie a teploty.

53. V izobaricko-izotermických podmienkach je maximálna práca vykonaná systémom:

1) rovná sa poklesu Gibbsovej energie;

2) väčšia strata Gibbsovej energie;

3) menšia strata Gibbsovej energie;

4) sa rovná strate entalpie.

54 . Aké podmienky musia byť splnené, aby sa vďaka poklesu Gibbsovej energie vykonala maximálna práca v systéme?

1) je potrebné udržiavať konštantné V a t;

2) je potrebné udržiavať konštantné P a t;

3) je potrebné udržiavať konštantné AH a AS;

4) je potrebné udržiavať konštantné P&V

55 . Čo spôsobuje maximálnu užitočnú prácu vykonanú pri chemickej reakcii pri konštantnom tlaku a teplote?

1) v dôsledku poklesu Gibbsovej energie;

3) v dôsledku zvýšenia entalpie;

4) v dôsledku poklesu entropie.

56. Vďaka čomu je maximálna užitočná práca vykonaná živým organizmom v izobaricko-izotermických podmienkach?

1) v dôsledku straty entalpie;

2) v dôsledku zvýšenia entropie;

3) v dôsledku poklesu Gibbsovej energie;

4) kvôli zvýšeniu Gibbsovej energie.

57 . Aké procesy sa nazývajú endergonické?

58. Aké procesy sa nazývajú exergonické?

2) AG 0; 4) AG > 0.

59. Spontánna povaha procesu sa najlepšie určí posúdením:

1) entropia;

3) entalpia;

2) Gibbsova voľná energia;

4) teplota.

60 . Akú termodynamickú funkciu možno použiť na predpovedanie možnosti spontánnych procesov prebiehajúcich v živom organizme?

1) entalpia;

3) entropia;

2) vnútorná energia;

4) Gibbsova voľná energia.

61 . Pre reverzibilné procesy zmena Gibbsovej voľnej energie...

1) vždy sa rovná nule;

2) vždy negatívne;

3) vždy pozitívne;

62 . Pre nevratné procesy zmena voľnej energie:

1) vždy sa rovná nule;

2) vždy negatívne;

3) vždy pozitívne;

4) pozitívne alebo negatívne v závislosti od okolností.

63. Za izobaricko-izotermických podmienok sa v systéme môžu spontánne vyskytnúť iba také procesy, v dôsledku ktorých je Gibbsova energia:

1) nemení sa;

2) zvyšuje;

3) klesá;

4) dosiahne svoju maximálnu hodnotu.

64 . Pre určitú chemickú reakciu v plynnej fáze pri konštante P a TAG > 0. V akom smere táto reakcia spontánne prebieha?

D) v smere dopredu;

2) nemôže nastať za týchto podmienok;

3) v opačnom smere;

4) je v rovnovážnom stave.

65 . Aké je znamenie AG procesu topenia ľadu pri 263 K?

66 . V ktorom z nasledujúcich prípadov nie je reakcia možná pri akejkoľvek teplote?

1)AH>0;AS>0; 2)AH>0;AH

3)A#4)AH= 0;AS=0.

67. V ktorom z nasledujúcich prípadov je možná reakcia pri akejkoľvek teplote?

1) DN 0; 2) AH 0; AS > 0; 4) AH = 0; AS = 0.

68 . Ak AN

1) [AN] > ;

2) pre akýkoľvek pomer AN a TAS; 3)(AH]

4) [AN] = [T-A S].

69 . Pri akých hodnotách znamienka AH a AS sú v systéme možné len exotermické procesy?

70. Pri akých pomeroch AN a T* AS je chemický proces zameraný na endotermickú reakciu:

71 . Pri akých konštantných termodynamických parametroch môže zmena entalpie slúžiť ako kritérium pre smer spontánneho procesu? Aký znak DH za týchto podmienok naznačuje spontánny proces?

1) pri konštante S a P, AN

3) s konštantným Put, AN

2) pri konštante 5 a P, AN > 0; 4) pri konštantnom Vn t, AH > 0.

72 . Je možné a v akých prípadoch súdiť podľa znamienka zmeny entalpie počas chemickej reakcie o možnosti jej výskytu pri konštante Ti P1

1) možné, ak LA » T-AS;

2) za týchto podmienok je to nemožné;

3) možné, ak AN « T-AS;

4) možné, ak AN = T-AS.

73 . Reakcia ZN2 + N2 -> 2NH3 sa uskutočňuje pri 110 °C, takže všetky reaktanty a produkty sú v plynnej fáze. Ktorá z nasledujúcich hodnôt sa počas reakcie zachová?

2) entropia;

3) entalpia;

74 . Ktoré z nasledujúcich tvrdení sú pravdivé pre reakcie prebiehajúce za štandardných podmienok?

1) endotermické reakcie nemôžu nastať spontánne;

2) endotermické reakcie môžu prebiehať pri dostatočne nízkych teplotách;

3) endotermické reakcie môžu prebiehať pri vysokých teplotách, ak AS > 0;

4) endotermické reakcie môžu prebiehať pri vysokých teplotách, ak AS

75 . Aké sú znaky biochemických procesov: a) dodržiavať princíp energetického prepojenia; b) zvyčajne reverzibilné; c) komplexné; d) iba exergonické (AG

1) a, b, c, d;

2) b, c, d; 3) a, 6, c; 4) c, d.

76 . Exergonické reakcie v tele sa vyskytujú spontánne, pretože:

77 . Endergonické reakcie v organizme vyžadujú prísun energie, pretože: 1) AG >0;

78 . Keď sa akýkoľvek peptid AH 0 hydrolyzuje, dôjde k tomuto procesu spontánne?

1) bude, pretože AG > 0;

3) nenastane, pretože AG > 0;

2) bude, keďže AG

4) nebude, keďže AG

79 . Obsah kalórií živín sa nazýva energia:

1) 1 g živín uvoľnených počas úplnej oxidácie;

2) 1 mol živín uvoľnených počas úplnej oxidácie;

3) nevyhnutné na úplnú oxidáciu 1 g živín;

4) 1 mól živín potrebný na úplnú oxidáciu.

80 . Pre proces tepelnej denaturácie mnohých enzýmov, LA > 0 a AS > 0. Môže tento proces nastať spontánne?

1) môže pri vysokých teplotách, pretože \T-AS\ > |BP];

2) môže pri nízkych teplotách, pretože \T-AS\

3) nemôže, pretože \T-AS\ > |AH];

4) nemôže, pretože \T-AS\

81 . Pre proces tepelnej hydratácie mnohých AN proteínov

1) môže pri dostatočne nízkych teplotách, pretože |AH| > \T-AS\;

2) môže pri dostatočne nízkych teplotách, pretože |АА|

3) môže pri vysokých teplotách, pretože |AH)

4) nemôže pri žiadnej teplote.

Program

Parametre chemický reakcie, chemický rovnováha; - vypočítať tepelné účinky a rýchlosť chemický reakcie... reakcie; - základy fyzikálna a koloidná chémia, chemický kinetika, elektrochémia, chemický termodynamika a termochémia; ...

Ciele profesionálnej činnosti absolventa. Kompetencie absolventa vytvorené ako výsledok zvládnutia vysokoškolského programu. Dokumenty upravujúce obsah a organizáciu vzdelávacieho procesu pri uskutočňovaní vysokoškolského vzdelávania (3)

nariadenia

Modul 2. Základy fyziky chemický vzorce výskytu chemický procesy Základy chemický termodynamika. Základy chemický kinetika. Chemický rovnováha. Modul 3.. Základy chémia roztokov Všeobecné...

Tento návod môže slúžiť na samostatnú prácu študentom nechemických odborov

Dokument

Jednoduché látky. V tomto základ V chemický termodynamika bol vytvorený systém na výpočet tepelných účinkov..., Cr2O3? TÉMA 2. CHEMICAL KINETIKY A CHEMICAL ROVNOVÁHA Ako bolo ukázané skôr, chemický termodynamika umožňuje predpovedať základné...

Pracovný program odboru chémia smer školenia

Pracovný program

4.1.5. Redoxné procesy. Základy elektrochémia Oxidačno-redukčné procesy. ... Metódy kvantitatívneho vyjadrenia zloženia roztokov. 5 Chemický termodynamika 6 Kinetika A rovnováha. 7 Disociácia, pH, hydrolýza 8 ...

Metodické rady

(L.1, s. 168-210)

Termochémia študuje tepelné účinky chemických reakcií. Termochemické výpočty sú založené na aplikácii Hessovho zákona. Na základe tohto zákona je možné vypočítať tepelné účinky reakcií pomocou tabuľkových údajov (príloha, tabuľka 3). Treba poznamenať, že termochemické tabuľky sú zvyčajne konštruované na základe údajov pre jednoduché látky, ktorých teplo tvorby sa považuje za nulové.

Termodynamika rozvíja všeobecné zákony výskytu chemických reakcií. Tieto vzorce možno kvantifikovať nasledujúcimi termodynamickými veličinami: vnútorná energia systému (U), entalpia (H), entropia (S) a izobaricko-izotermický potenciál (G - Gibbsova voľná energia).

Štúdium rýchlosti chemických reakcií sa nazýva chemická kinetika. Ústrednými otázkami tejto témy sú zákon hromadného pôsobenia a chemická rovnováha. Venujte pozornosť skutočnosti, že štúdium rýchlosti chemických reakcií a chemickej rovnováhy je veľmi dôležité, pretože vám umožňuje riadiť tok chemických reakcií.

Teoretické aspekty

4.1 Chemická termodynamika

Chemická termodynamika - náuka o závislosti smeru a hraníc premien látok od podmienok, v ktorých sa tieto látky nachádzajú.

Na rozdiel od iných odvetví fyzikálnej chémie (štruktúra hmoty a chemická kinetika) možno chemickú termodynamiku aplikovať bez toho, aby sme vedeli čokoľvek o molekulárnej štruktúre hmoty. Takýto popis vyžaduje podstatne menej počiatočných údajov.

Príklad:

Entalpiu tvorby glukózy nemožno určiť priamym experimentom:

6 C + 6 H 2 + 3 O 2 = C 6 H 12 O 6 (H x -?) takáto reakcia nie je možná

6 CO 2 + 6 H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 (H y - ?) reakcia prebieha v zelených listoch, ale spolu s inými procesmi.

Pomocou Hessovho zákona stačí spojiť tri rovnice horenia:

1) C + 02 = C02H1 = -394 kJ

2) H 2 + 1/2 O 2 = H 2 O (para) H 2 = -242 kJ

3) C6H1206 + 602 = 6 CO2 + 6 H20 H3 = -2816 kJ

Potom pridáme rovnice a „rozšírime“ tretiu

Hx = 6 H1 + 6 H2 - H3 = 6(-394) + 6(-242) -(-2816) = -1000 kJ/mol

Roztok nepoužíval žiadne údaje o štruktúre glukózy; Nebral sa do úvahy ani mechanizmus jeho spaľovania.

Izobarický potenciál je vyjadrený v kJ/mol. Jeho zmena počas chemickej reakcie nezávisí od dráhy reakcie, ale je určená iba počiatočným a konečným stavom reagujúcich látok (Hessov zákon):

ΔG reakcia = Σ ΔG konečná produkt - Σ ΔG východiskové suroviny

Špecifické objekt termodynamického výskumu nazývaný termodynamický systém, izolovaný od okolitého sveta skutočnými alebo imaginárnymi plochami. Systémom môže byť plyn v nádobe, roztok činidiel v banke, kryštál látky alebo aj mentálne izolovaná časť týchto predmetov.

Ak má systém skutočné rozhranie, pričom sa od seba oddeľujú časti systému, ktoré sa líšia vlastnosťami, potom sa systém nazýva heterogénne(nasýtený roztok so sedimentom), ak takéto plochy nie sú, systém sa nazýva homogénne(pravé riešenie). Heterogénne systémy obsahujú najmenej dve fázy.

Fáza– súbor všetkých homogénnych častí systému, identických v zložení a vo všetkých fyzikálnych a chemických vlastnostiach (nezávislých od množstva látky) a oddelených od ostatných častí systému rozhraním. V rámci jednej fázy sa vlastnosti môžu meniť nepretržite, ale na rozhraní medzi fázami sa vlastnosti menia náhle.

Komponenty vymenovať látky, ktoré sú minimálne potrebné na zloženie daného systému (aspoň jedna). Počet komponentov v systéme sa rovná počtu látok v ňom prítomných mínus počet nezávislých rovníc spájajúcich tieto látky.

Podľa úrovne interakcie s prostredím sa termodynamické systémy zvyčajne delia na:

– otvorený – vymieňa hmotu a energiu s okolím (napríklad živé predmety);

– uzavreté – výmena iba energie (napr. reakcia v uzavretej banke alebo v banke s refluxom), najbežnejší predmet chemickej termodynamiky;

– izolované – nevymieňajú si ani hmotu, ani energiu a udržiavajú konštantný objem (aproximácia – reakcia v termostate).

Vlastnosti systému sa delia na extenzívne (súčtové) - napríklad celkový objem, hmotnosť a intenzívne (nivelačné) - tlak, teplota, koncentrácia atď. Množina vlastností systému určuje jeho stav. Mnohé vlastnosti spolu súvisia, preto pre homogénny jednozložkový systém so známym množstvom látky n stačí zvoliť stav na charakterizáciu dve z troch vlastnosti: teplota T, tlak p a objem V. Rovnica spájajúca vlastnosti sa nazýva stavová rovnica, pre ideálny plyn je to:

Zákony termodynamiky

Prvý zákon termodynamiky:Energia sa nevytvára ani neničí. Perpetum mobile (perpetuum mobile) prvého druhu je nemožné. V každom izolovanom systéme je celkové množstvo energie konštantné.

Vo všeobecnosti práca vykonaná chemickou reakciou pri konštantnom tlaku (izobarický proces) pozostáva zo zmeny vnútornej energie a práce expanzie:

Pre väčšinu chemických reakcií uskutočňovaných v otvorených nádobách je vhodné použiť stavová funkcia, ktorej prírastok sa rovná teplu prijatému systémom v izobarickom procese. Táto funkcia sa nazýva entalpia(z gréckeho „enthalpo“ - teplo):

Ďalšia definícia: rozdiel entalpie v dvoch stavoch systému sa rovná tepelnému účinku izobarického procesu.

Existujú tabuľky obsahujúce údaje o štandardných entalpiách tvorby látok H o 298. Indexy znamenajú, že pre chemické zlúčeniny je entalpia tvorby 1 mólu z nich z jednoduchých látok prevzatých v najstabilnejšej modifikácii (okrem bieleho fosforu - nie najstabilnejšia, ale najreprodukovateľnejšia forma fosforu) pri 1 atm (1,01325∙ 105 Pa alebo 760 mmHg) a 298,15 K (25 °C). Ak hovoríme o iónoch v roztoku, potom je štandardná koncentrácia 1M (1 mol/l).

Znak entalpie je určený „z hľadiska“ samotného systému: pri uvoľnení tepla je zmena entalpie negatívna, pri absorpcii tepla je zmena entalpie pozitívna.

Druhý zákon termodynamiky

Zmeniť entropia rovná sa (podľa definície) minimálnemu teplu dodávanému do systému v reverzibilnom (všetky medzistavy sú v rovnovážnom stave) izotermickom procese, delené absolútnou teplotou procesu:

S = Q min. /T

V tejto fáze štúdia termodynamiky by sa malo prijať ako postulát, že existuje rozsiahla vlastnosť systému S, nazývaná entropia, ktorej zmena je tak spojená s procesmi v systéme:

Pri spontánnom procese S > Q min. /T

V rovnovážnom procese S = Q min. /T

< Q мин. /T

Pre izolovaný systém, kde dQ = 0, dostaneme:

V spontánnom procese S > 0

V rovnovážnom procese S = 0

V nespontánnom procese S< 0

Všeobecne entropia izolovaného systému sa buď zvyšuje, alebo zostáva konštantná:

Pojem entropia vznikol zo skorších formulácií druhého zákona (začiatku) termodynamiky. Entropia je vlastnosťou systému ako celku a nie jednotlivej častice.

Tretí zákon termodynamiky (Planckov postulát)

Entropia správne vytvoreného kryštálu čistej látky pri absolútnej nule je nulová(Max Planck, 1911). Tento postulát možno vysvetliť štatistickou termodynamikou, podľa ktorej je entropia mierou neusporiadanosti systému na mikroúrovni:

S = k b lnW - Boltzmannova rovnica

W je počet rôznych stavov systému, ktoré má k dispozícii za daných podmienok, alebo termodynamická pravdepodobnosť makrostavu systému.

kb = R/NA = 1,38. 10 -16 erg/deg – Boltzmannova konštanta

V roku 1872 navrhol L. Boltzmann štatistickú formuláciu druhého termodynamického zákona: izolovaný systém sa vyvíja prevažne v smere vyššej termodynamickej pravdepodobnosti.

Zavedenie entropie umožnilo stanoviť kritériá, ktoré umožňujú určiť smer a hĺbku akéhokoľvek chemického procesu (pre veľký počet častíc v rovnováhe).

Makroskopické systémy dosiahnu rovnováhu, keď je zmena energie kompenzovaná zložkou entropie:

Pri konštantnom objeme a teplote:

U v = TS v alebo (U-TS) = F = 0 - Helmholtzova energia alebo izochoricko-izotermický potenciál

Pri konštantnom tlaku a teplote:

Hp = TSp alebo (H-TS) = G = 0 - Gibbsova energia alebo Gibbsova voľná energia alebo izobaricko-izotermický potenciál.

Zmena Gibbsovej energie ako kritérium pre možnosť chemickej reakcie: G =H - TS

V G< 0 реакция возможна;

pri G > 0 je reakcia nemožná;

pri G = 0 je systém v rovnováhe.

Možnosť spontánnej reakcie v izolovanom systéme je určená kombináciou znakov faktorov energie (entalpie) a entropie:

Pre štandardné hodnoty G 0 a S 0 sú k dispozícii rozsiahle tabuľkové údaje, ktoré umožňujú výpočet reakcie G 0 .

Ak sa teplota líši od 298 K a koncentrácia činidiel od 1 M, pre proces vo všeobecnej forme:

G = G0 + RT ln([C] c [D] d /[A] a [B] b)

V rovnovážnej polohe G = 0 a G 0 = -RTlnK р, kde

K р = [C] c sa rovná [D] d sa rovná /[A] a sa rovná [B] b sa rovná rovnovážnej konštante

K р = exp (-G˚/RT)

Pomocou vyššie uvedených vzorcov je možné určiť teplotu, od ktorej sa endotermická reakcia, pri ktorej sa zvyšuje entropia, stáva ľahko realizovateľnou. Teplota sa určuje podľa stavu.

1 . Čo študuje chemická termodynamika:

1) rýchlosť chemických premien a mechanizmy týchto premien;

2) energetické charakteristiky fyzikálnych a chemických procesov a schopnosť chemických systémov vykonávať užitočnú prácu;

3) podmienky pre posun chemickej rovnováhy;

4) vplyv katalyzátorov na rýchlosť biochemických procesov.

2. Otvorený systém je systém, ktorý:

2) vymieňa hmotu aj energiu s prostredím;

3. Uzavretý systém je systém, ktorý:

1) nevymieňa si hmotu ani energiu s prostredím;

3) vymieňa energiu s okolím, ale nevymieňa hmotu;

4) vymieňa hmotu s prostredím, ale nevymieňa energiu.

4. Izolovaný systém je systém, ktorý:

1) nevymieňa hmotu ani energiu s okolím;

2) vymieňa hmotu aj energiu s prostredím;

3) vymieňa energiu s prostredím, ale nevymieňa hmotu;

4) vymieňa hmotu s prostredím, ale nevymieňa energiu.

5. K akému typu termodynamických systémov patrí roztok umiestnený v zatavenej ampulke umiestnenej v termostate?

1) izolovaný;

2) otvorené;

3) zatvorené;

4) stacionárne.

6. Do akého typu termodynamických systémov patrí roztok v zatavenej ampulke?

1) izolovaný;

2) otvorené;

3) ZATVORENÉ;

4) stacionárne.

7. Do akého typu termodynamických systémov patrí živá bunka?

1) OTVORENÉ;

2) zatvorené;

3) izolované;

4) rovnováha.

8 . Aké parametre termodynamického systému sa nazývajú extenzívne?

1) ktorého veľkosť nezávisí od počtu častíc v systéme;

2), ktorej hodnota závisí od počtu častíc v systéme;

3) ktorých hodnota závisí od stavu agregácie systému;

9. Aké parametre termodynamického systému sa nazývajú intenzívne?

!) ktorého veľkosť nezávisí od počtu častíc v systéme;

2) ktorého veľkosť závisí od počtu častíc v systéme;

3) ktorých hodnota závisí od stavu agregácie;

4) ktorého veľkosť závisí od času.

10 . Funkcie stavu termodynamického systému sú veličiny, ktoré:

1) závisí len od počiatočného a konečného stavu systému;

2) závisí od cesty procesu;

3) závisia iba od počiatočného stavu systému;

4) závisí len od konečného stavu systému.

11 . Aké veličiny sú funkciami stavu systému: a) vnútorná energia; b) práca; c) teplo; d) entalpia; d) entropia.

1) a, d, e;

3) všetky množstvá;

4) a, b, c, d.

12 . Ktoré z nasledujúcich vlastností sú intenzívne: a) hustota; b) tlak; c) hmotnosť; d) teplota; e) entalpia; e) objem?

1) a, b, d;

3) b, c, d, f;

13. Ktoré z nasledujúcich vlastností sú rozsiahle: a) hustota; b) tlak; c) hmotnosť; d) teplota; e) entalpia; e) objem?

1) c, d, f;

3) b, c, d, f;

14 . Aké formy výmeny energie medzi systémom a prostredím uvažuje termodynamika: a) teplo; b) práca; c) chemické; d) elektrické; e) mechanické; e) jadrové a solárne?

1)a, b;

2) c, d, e, f;

3) a, c, d, e, f;

4) a, c, d, e.

15. Procesy prebiehajúce pri konštantnej teplote sa nazývajú:

1) izobarický;

2) izotermický;

3) izochorický;

4) adiabatické.

16 . Procesy prebiehajúce pri konštantnom objeme sa nazývajú:

1) izobarický;

2) izotermický;

3) izochorický;

4) adiabatické.

17 . Procesy prebiehajúce pri konštantnom tlaku sa nazývajú:

1) izobarický;

2) izotermický;

3) izochorický;

4) adiabatické.

18 . Vnútorná energia systému je: 1) celú energetickú rezervu systému, okrem potenciálnej energie jeho polohy aKinetická energiasystémy ako celok;

2) celú energetickú rezervu systému;

3) celá energetická rezerva systému, okrem potenciálnej energie jeho polohy;

4) veličina charakterizujúca stupeň neusporiadanosti v usporiadaní častíc systému.

19 . Aký zákon odráža vzťah medzi prácou, teplom a vnútornou energiou systému?

1) druhý zákon termodynamiky;

2) Hessov zákon;

3) prvý zákon termodynamiky;

4) van't Hoffov zákon.

20 . Prvý zákon termodynamiky odráža vzťah medzi:

1) práca, teplo a vnútorná energia;

2) Gibbsova voľná energia, entalpia a entropia systému;

3) práca a teplo systému;

4) práca a vnútorná energia.

21 . Ktorá rovnica je matematickým vyjadrením prvého zákona termodynamiky pre izolované sústavy?

l) AU = 0 2) AU = Q-p-AV 3) AG = AH-TAS

22 . Ktorá rovnica je matematickým vyjadrením prvého zákona termodynamiky pre uzavreté systémy?

2) AU = Q-p-AV;

3) AG = AH - T*AS;

23 . Je vnútorná energia izolovaného systému konštantná alebo premenlivá veličina?

1) konštantný;

2) variabilné.

24 . V izolovanom systéme dochádza k reakcii spaľovania vodíka s tvorbou kvapalnej vody. Mení sa vnútorná energia a entalpia systému?

1) vnútorná energia sa nezmení, zmení sa entalpia;

2) vnútorná energia sa zmení, entalpia sa nezmení;

3) vnútorná energia sa nezmení, entalpia sa nezmení;

4) vnútorná energia sa zmení, entalpia sa zmení.

25 . Za akých podmienok sa zmena vnútornej energie rovná teplu prijatému systémom z okolia?

1) pri konštantnom objeme;

3) pri konštantnom tlaku;

4) za žiadnych okolností.

26 . Tepelný účinok reakcie prebiehajúcej pri konštantnom objeme sa nazýva zmena:

1) entalpia;

2) vnútorná energia;

3) entropia;

4) Gibbsova voľná energia.

27 . Entalpia reakcie je:

1) množstvo tepla, ktoré sa uvoľní alebo absorbuje počas chemickej reakcie za izobaricko-izotermických podmienok;

4) veličina charakterizujúca mieru neusporiadanosti v usporiadaní a pohybe častíc v systéme.

28. Chemické procesy, pri ktorých klesá entalpia systému a teplo sa uvoľňuje do vonkajšieho prostredia, sa nazývajú:

1) endotermický;

2) exotermické;

3) exergonický;

4) endergonické.

29 . Za akých podmienok sa zmena entalpie rovná teplu prijatému systémom z okolia?

1) pri konštantnom objeme;

2) pri konštantnej teplote;

3) pri konštantnom tlaku;

4) za žiadnych okolností.

30 . Tepelný účinok reakcie vyskytujúcej sa pri konštantnom tlaku sa nazýva zmena:

1) vnútorná energia;

2) žiadna z predchádzajúcich definícií nie je správna;

3) entalpia;

4) entropia.

31. Aké procesy sa nazývajú endotermické?

1) pre ktoré je AN záporné;

3) pre ktoréANpozitívne;

32 . Aké procesy sa nazývajú exotermické?

1) pre ktoréANnegatívne;

2) pre ktoré je AG záporné;

3) pre ktoré je AN kladné;

4) pre ktoré je AG kladné.

33 . Uveďte formuláciu Hessovho zákona:

1) tepelný účinok reakcie závisí len od počiatočného a konečného stavu systému a nezávisí od cesty reakcie;

2) teplo absorbované systémom pri konštantnom objeme sa rovná zmene vnútornej energie systému;

3) teplo absorbované systémom pri konštantnom tlaku sa rovná zmene entalpie systému;

4) tepelný účinok reakcie nezávisí od počiatočného a konečného stavu systému, ale závisí od cesty reakcie.

34. Aký zákon je základom výpočtu kalorického obsahu potravín?

1) van't Hoff;

2) Hess;

3) Sechenov;

35. Pri oxidácii ktorých látok v telesných podmienkach sa uvoľňuje viac energie?

1) proteíny;

2) tuku;

3) sacharidy;

4) sacharidy a bielkoviny.

36 . Spontánny proces je proces, ktorý:

1) uskutočnené bez pomoci katalyzátora;

2) sprevádzané uvoľňovaním tepla;

3) realizované bez externej spotreby energie;

4) postupuje rýchlo.

37 . Entropia reakcie je:

1) množstvo tepla, ktoré sa uvoľní alebo absorbuje počas chemickej reakcie za izobaricko-izotermických podmienok;

2) množstvo tepla, ktoré sa uvoľní alebo absorbuje počas chemickej reakcie za izochoricko-izotermických podmienok;

3) hodnota charakterizujúca možnosť spontánneho výskytu procesu;

4) veličina charakterizujúca mieru neusporiadanosti v usporiadaní a pohybe častíc v systéme.

38 . Aká stavová funkcia charakterizuje tendenciu systému dosiahnuť pravdepodobný stav, ktorý zodpovedá maximálnej náhodnosti rozloženia častíc?

1) entalpia;

2) entropia;

3) Gibbsova energia;

4) vnútorná energia.

39 . Aký je vzťah medzi entropiami troch agregovaných stavov jednej látky: plyn, kvapalina, tuhá látka:

ja) S(d) >S(g) >S(TV); 2) S(tuhá látka)>S(g)>S(g); 3)S(g)>S(g)>S(TB); 4) stav agregácie neovplyvňuje hodnotu entropie.

40 . Ktorý z nasledujúcich procesov by mal vykazovať najväčšiu pozitívnu zmenu entropie:

1) CH3OH (s) --> CH,OH (g);

2) CH30H (s) --> CH30H (1);

3) CH,OH (g) -> CH30H (s);

4) CH,OH (1) -> CH30H (sol).

41 . Vyberte správne tvrdenie: entropia systému sa zvyšuje, keď:

1) zvýšený tlak;

2) prechod z kvapalného do tuhého stavu agregácie

3) zvýšenie teploty;

4) prechod z plynného do kvapalného skupenstva.

42. Akú termodynamickú funkciu možno použiť na predpovedanie, či reakcia prebehne spontánne v izolovanom systéme?

1) entalpia;

2) vnútorná energia;

3) entropia;

4) potenciálna energia systému.

43 . Ktorá rovnica je matematickým vyjadrením 2. termodynamického zákona pre izolované sústavy?

2) AS>Q\T

44 . Ak systém reverzibilne prijíma množstvo tepla Q pri teplote T, potom asi T;

2) zvyšuje o sumuQ/ T;

3) zvyšuje sa o množstvo väčšie ako Q/T;

4) sa zvýši o množstvo menšie ako Q/T.

45 . V izolovanom systéme dochádza spontánne k chemickej reakcii za vzniku určitého množstva produktu. Ako sa mení entropia takéhoto systému?

1) zvyšuje

2) klesá

3) sa nemení

4) dosiahne minimálnu hodnotu

46 . Uveďte, v ktorých procesoch a za akých podmienok sa môže zmena entropie rovnať práci procesu?

1) v izobarických podmienkach, pri konštantných P a T;

2) izochoricky, pri konštante Vi a T;

H) zmena entropie sa nikdy nerovná práci;

4) v izotermických podmienkach, pri konštantnom P a 47 . Ako sa zmení viazaná energia systému TS pri zahrievaní a pri kondenzácii?