11.Тестовые задания для самопроверки по теме:

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

1. Энергией называется:

а) физическая величина, характеризующая направление теплообмена между системами;

б) экзотермический химический процесс;

в) физическая величина, являющаяся мерой взаимодействия и движения материальных систем;

г) термодинамическое состояние системы.

2. При рассмотрении химической реакции понятие система означает:

а) исходные реагенты;

б) продукты химической реакции;

в) реакционный сосуд;

г) исходные реагенты и продукты реакции.

3. В зависимости от способности химической системы к обмену энергией и веществом с окружающей средой различают три типа систем: изолированные, закрытые и открытые. Окружающей средой называют:

а) выделенную (реально или условно) часть материального мира, которая является предметом наблюдения или исследования;

б) атмосферу Земли;

в) всю остальную часть материального мира вне пределов выделенной из него системы;

г) стенки реакционного сосуда.

4. Изолированная система с окружающей ее средой:

а) обменивается энергией, но не обменивается веществом;

б) не обменивается ни веществом, ни энергией;

в) обменивается веществом, но не обменивается энергией;

г) обменивается и энергией, и веществом.

5. Химическая реакция обязательно сопровождается выделением или поглощением энергии, поскольку:

а) ее протекание заключается в разрыве одних и образовании других химических связей;

б) ее протекание требует столкновения реагирующих частиц;

в) для ее протекания необходима энергия, равная энергии активации;

г) при ее протекании не затрагиваются ядра атомов;

6. Первый закон (первое начало) термодинамики математически записывается так:

а) pV=vRT;

б) k=R/N_A;

в) k = Aexp( –E_a/RT);

г) ΔU=Q–А.

7. Сформулируйте первый закон термодинамики:

а) скорость химической реакции определяется энергией активации данной реакции;

б) физические величины, однозначно определяющие состояние системы, являются функциями состояния системы;

в) сумма изменения внутренней энергии и совершенной системой (или над системой) работы равна сообщенной (или выделенной ею) теплоте;

г) при одинаковых условиях в равных объемах различных газов содержится одинаковое число молекул.

8. В каких единицах выражаются величины, входящие в математическое соотношение первого начала термодинамики?

а) в единицах заряда, например в кулонах

б) в единицах давления, например в паскалях

в) в единицах энергии, например в джоулях

г) в единицах времени, например в секундах

9. Тепловой эффект химической реакции при постоянном давлении — это...

а) количество выделившейся или поглощенной теплоты в результате взаимодействия между собой строго определенных количеств веществ;

б) изменение внутренней энергии в результате химической реакции;

в) изменение энтальпии в результате химической реакции;

г) работа, выполненная в ходе химической реакции.

10. В экзотермической реакции...

а) энтальпия реакционной системы повышается (ΔH > 0);

б) тепловой эффект реакции отрицательный (Q_р < 0);

в) энтальпия реакционной системы уменьшается (ΔH < 0);

г) давление реакционной системы повышается.

11. В эндотермической реакции...

а) энтальпия реакционной системы увеличивается (ΔH > 0);

б) тепловой эффект реакции положителен (Q_р > 0);

в) энтальпия реакционной системы уменьшается (ΔH < 0);

г) резко замедляется скорость химической реакции.

12. Какой из отрезков на диаграмме соответствует тепловому эффекту реакции?

Ход реакции

а) а;

б) б;

в) в;

г) г.

13. Используя для ответа энергетическую диаграмму, находим, что изменение энтальпии реакции А+В→С равно:

а) ΔH = –150 кДж (теплота выделилась)

б) ΔH = 100 кДж (теплота поглотилась)

в) ΔH = –75 кДж (теплота выделилась)

г) ΔH = – 25 кДж (теплота поглотилась)

Ход реакции

14. Тепловой эффект, а также изменение энтальпии химической реакции зависят от температуры, давления и агрегатного состояния вещества. Поэтому при сопоставлении величин Q_р и ΔH приняты определенные стандартные условия. За стандартные принимают значения:

а) давления 1 атм и температуры 0°С;

б) давления 101325 Па и температуры 273К;

в) давления 100 Па и температуры 100К;

г) давления 101325 Па и температуры 298К.

15. Стандартные тепловые эффекты принято обозначать

а) ΔU_ст;

б) ΔH^◦₂₉₈;

в) Q²⁷³_101,3;

г) ΔH _ст.

16. Чему равны стандартные энтальпии образования простых веществ, находящихся в стандартных состояниях?

а) 1 кДж;

б) 298 Дж;

в) нулю;

г) 273 кДж.

17. Стехиометрические коэффициенты в термохимических уравнениях указывают на:

а) соотношение между количествами веществ;

б) реальные количества реагирующих и образующихся веществ;

в) массы веществ;

г) скорость расходования и образования веществ.

18. Единицей измерения энергии в системе СИ является джоуль. Однако до сих пор так же широко используется внесистемная единица — калория (килокалория) люди, далекие от химии, хорошо знакомы, например, с термином «калорийность» продуктов). Как связаны между собой джоуль и калория?

а) 1 кал = hcν Дж;

б) 1 Дж = 6,02 10²³ кал;

в) 1 Дж = 22,4 кал;

г) 1 кал = 4,184 Дж.

19.Каждый человек поглощает энергию в виде пищи и напитков. Рассчитайте, какое количество энергий поглощает человек, съедая 100 г белого хлеба (в нем содержится 50 г углеводов, 8 г белков, 2 г жиров и около 40 г воды). Калорийность углеводов, белков и жиров составляет соответственно 3,8; 4,1 и 9,1 ккал/г.

а) 241ккал;

б) 100 кДж;

в) 1008,3 кДж;

г) –13 кал.

20. Девушка, строго следящая за фигуру, не удержалась от соблазна сладостей и съела шоколада в два раза больше ее обычной ежедневной нормы (9200 кДж). Чтобы ликвидировать энергетические излишества, в течение ближайших двух часов ей пришлось:

а) стирать белье (540);

б)ездить на велосипеде (920);

в) бегать трусцой по парку (2300);

г) плавать в бассейне (1200).

В скобках указаны энергетические затраты организма ΔH _{сгорания} в кДж/ч.

21. Важнейшим следствием термохимического закона Гесса является утверждение, что тепловой эффект химической реакции равен:

а) сумме теплот образования исходных веществ;

б) сумме теплот образования продуктов реакции;

в) сумме теплот образования продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов термохимического уравнения реакции;

г) сумме теплот образования исходных веществ за вычетом суммы теплот образования продуктов реакции.

22. Какая из написанных ниже реакций отвечает теплоте образования оксида азота (II) в стандартных условиях (ΔH^◦₂₉₈)?

а) 1/2N₂ + О = NO;

б) N+ 1/2O₂ = NO;

в) 1/2N₂ + l/2O₂ = NO;

г) 2NH₃ + 5/2O₂ = 2NO + 3H₂O.

23. Какие из нижеприведенных реакций являются эндотермическими?

а) 1/2N₂ + 3/2H₂ = NH₃ ΔH^◦₂₉₈ = –46 кДж/моль;

б) H₂ + 1/2O₂ = H₂О, ΔH^◦₂₉₈ = –242 кДж/моль;

в) 1/2N₂ + l/2O₂ = O₂, ΔH^◦₂₉₈ = 90 кДж/моль;

г) 1/2H₂ + 1/2I₂ = HI, ΔH^◦₂₉₈ = 26 кДж/моль;

24. Сколько энергии надо затратить для разложения 9 г жидкой воды на водород и кислород в стандартных условиях?

а) 1 ккал;

б) 286 кДж;

в) Разложение воды происходит без видимых затрат энергии;

г) 143 кДж.

25 Теплоты сгорания графита и алмаза при стандартные условиях составляют 393,5 кДж/моль и 395,4 кДж/моль соответственно. Чему равна энтальпия перехода графита в алмаз?

а) ΔH^◦₂₉₈ = –1,9 кДж/моль;

б) ΔH^◦₂₉₈ = 1,9 кДж/моль;

в) Графит невозможно превратить в алмаз;

г) ΔH^◦₂₉₈ = 0.

26. Экспериментально теплоты сгорания (а также энтальпии образования) определяют в специальном приборе, называемом:

а) спектрофотометром;

б) калориметром;

в) аппаратом Кипа;

г) колориметром.

27. При стандартных условиях теплота сгорания водорода в кислороде равна 286,2 кДж/моль, а теплота сгорания водорода в озоне равна

333,9 кДж/моль. Чему равна теплота образования озона из кислорода при стандартных условиях?

а) + 143,1 кДж/моль;

б) + 47,7 кДж/моль;

в) – 47,7 кДж/моль;

г) нулю.

28. Энергии диссоциации Н₂, С1₂ и энтальпия образования НС1 составляют соответственно 436, 243 и –92 кДж/моль. Чему равна энергия связи Н–С1?

а) –46 кДж/моль;

б) –486 кДж/моль;

в) +431,5 кДж/моль;

г) +218 кДж/моль.

29. Для полного разложения некоторого количества карбоната магния потребовалось 5,1 кДж теплоты. Полученный оксид углерода (IV) был поглощен 5,7%-ным раствором гидроксида бария массой 75 г. Рассчитайте массовую долю образовавшейся при этом соли. Тепловой эффект реакции разложения карбоната магния составляет 102 кДж/моль.

а) 8,4% Ва(НСО₃)₂;

б) образовался осадок ВаСО₃;

в) 10% (Ва(ОН))₂СО₃;

г) 10% Ва(НСО₃)₂.

30. Все вопросы данной главы иллюстрируют утверждение, что любая химическая реакция обязательно сопровождается выделением или поглощением энергии (см. задание 5). Однако изменения энергии могут происходить не только в результате химических, но и в ряде физических превращений. Назовите физическое превращение, в результате которого не происходит изменение энтальпии.

а) растворение соли в воде;

б) плавление льда;

в) сублимация иода;

г) интерференция света.

31. Стандартная молярная энтальпия плавления ΔH^◦_{пл. т} — это:

а) изменение энтальпии, которым сопровождается испарение одного моля вещества;

б) изменение энтальпии, которым сопровождается плавление одного моля данного вещества при его температуре плавления и давлении одна атмосфера;

в) изменение энтальпии, которым сопровождается плавление одного моля данного вещества при нормальных условиях;

г) теплота, которую необходимо затратить для преодоления сил притяжения, существующих между частицами жидкости.

32. Эмпирическое правило Трутона формулируется так: отношение стандартной молярной энтальпии испарения жидкости (ΔH^◦_{исп. m}) при ее температуре кипения к значению этой температуры в шкале Кельвина равно приблизительно 88 Дж/(К-моль). Используя это правило, определите значение ΔH^◦_{исп. m} бензола (t_кип. = 80,1^◦С).

а) 31,1 Дж/моль;

б) 62,2 кДж/моль;

в) 31,1 кДж/моль;

г) 93,3 Дж/моль.

33. Наибольший вклад в развитие термодинамических и термохимических представлений внесли работы следующих ученых:

а) Гесса и Авогадро;

б) Моцарта и Бетховена;

в) Гессе и Гейне;

г) Майера и Гесса.

1. в).	12. б).	23. в) и г).
2. г).	13. в).	24 г).
3. в).	14. г).	25. б).
4. б).	15. б).	26. б); в ответе г) нет опечатки -колориметр — это прибор для определения концентрации веществ по интенсивности цвета окрашенного раствора.
5. а).	16. в).	27. а).
6. г).	17. б).	28. в).
7. в).	18. г).	29. а).
8. в)	19. а) или в), поскольку 241 ккал — 10083 кДж (см. задание 18).	30. г).
9. в).	20. г).	31. б).
10. в).	21. в).	32. в).
11. а).	22. в).	33. г) – немецкий врач (!) Ю.Р.Майср в 1840 г. впервые сформулировал первое начало термодинамики.