Питання й завдання для контрольної роботи по темам: "Агрегатний стан", "Хімічна термодинаміка й термохімія", "Хімічна кінетика й каталіз", "Хімічна рівновага", "Мікрогетерогенні системи. Розчини високомолекулярних сполук (ВМС)"

Питання й завдання для контрольної роботи.

Тема 1. Агрегатний стан.

1. Назвіть переходи з один агрегатного стану в інший. Опишіть явища, що супроводжують ці переходи, зміни густини, теплові ефекти.
2. Коротко вкажіть, у чому подібність і розходження між газоподібним, рідким і твердим станом. Які із власних характеристик речовин впливають на його агрегатний стан.

3. Опишіть плазмений стан речовини. Які особливості фізичних властивостей плазми? Які перспективи застосування високотемпературної плазми.
4. Що таке рівняння стану ? Охарактеризуйте рівняння стану ідеальних газів. Які фізичні закони газів об'єднані в рівняння Менделєєва - Клапейрона?
5. Який фізичний зміст має універсальна газова постійна? Які її можливі розмірності? Розрахуйте, користуючись рівнянням Менделєєва - Клапейрона, об’єм  одного моля газу при н.у.
6. Вуглекислий газ перебуває в балоні ємністю 100 л при 25 С під тиском 0,5 атм. Чи можна його вважати ідеальним? Розрахуйте кількість СО2 у молях і кілограмах. Яким рівнянням стану можна описати цей газ.
7. Чи відрізняються реальні гази від ідеальних? Якими рівняннями стану описують ідеальні гази, реальні гази?
8.   Дано: газ SO₂, об’ємом 112 мол знаходиться при температурі 25⁰С під тиском 740 мм рт.ст.  Розрахувати: а) об’єм газу при н.у. б) масу газу і кількість речовини; в) число молекул; г) відносну густину газу за воднем і за повітрям; д) густину газу за нормальних розумів .
9. Поясните зміст таких характеристик рідин як поверхневий натяг, в'язкість, тиск насиченої пари.
10. Дано: газ SO₂, об’ємом 112 мол знаходиться при температурі 25⁰С під тиском 740 мм рт.ст.  Розрахувати: а) об’єм газу при н.у. б) масу газу і кількість речовини; в) число молекул; г) відносну густину газу за воднем і за повітрям; д) густину газу за нормальних розумів .

Тема 2. Хімічна термодинаміка й термохімія (див. Додаток 1).

11. Які види енергії вам відомі? Сформулюйте закон збереження енергії.
12. Що розуміють під внутрішньою енергією термодинамічної системи? Що таке ентальпія? Який зв'язок між внутрішньою енергією й ентальпією?
13. Сформулюйте перший закон термодинаміки. Приведіть його математичне вираження. Зробіть висновок про взаємозв'язок зміни ентальпії з енергетичним ефектом реакції.
14. Сформулюйте закон Гесса. Розрахуйте кількість тепла, яку можна одержати при згорянні 80 г метану, якщо теплота згоряння метану 890,2 кДж/моль.
15. Укажіть зв'язок закону Гесса з першим законом термодинаміки. Визначите теплоту утворення метану за наступним даними: теплота згоряння метану = -890,2 кДж/моль, теплота утворення СО₂ – 393,5, а Н₂О = -241,8 (кДж/моль).
16. Що таке стандартні теплоти утворення (стандартні ентальпії утворення ) речовин. Чому дорівнюють ентальпії утворення простих речовин? Користуючись додатком 1 визначить зміну ентальпії реакції: 4HCl_(г) + O_2(г) = 2H₂O_(г) + 2Cl_2(г)
17.  Перелічите термодинамічні параметри, що  застосовують для опису систем, у яких протікає хімічна реакція. Сформулюйте наслідку із закону Гесса. Розрахуйте тепловий ефект реакції, користуючись даними додатку                        C₂H_2(г) + 2,5 O_2(г) = 2 CO_2(г) + H₂O_(р)
18. Що таке ентропія? Який фізичний зміст має величина ( S і  (Q/T) у випадку необоротних процесів. Як може змінюватися ентропія в ізольованій, відкритій і закритій системі?
19. Розрахуйте зміну ентропії в реакції C_(т) + H₂ O_(г) = CO_(г) + H_2(г), користуючись додатком 1. Зробіть висновок про можливі напрямки протікання даної реакції у зв’язку  зі зміною ентропії.
20. Укажіть, не проводячи розрахунків, як зміниться  ентропія в реакціях :                         а) плавлення льоду; б) розкладання N₂O₄=2NO₂; в)одержання аміаку N₂ + 3H₂ = 2NH₃ ; г) розчинення повареної солі у воді. Дайте пояснення на основі знань про зміну ступеня впорядкованості в цих системах.
21. Визначите зміну ентропії при плавленні 0,1 моль льоду, і при випарі цієї кількості води, питома теплота плавлення 334,4 кДж/г, питома теплота випару 2253 кДж/г
22. Сформулюйте другий закон термодинаміки. Як роблять обчислення абсолютних значень ентропій?
23. Що таке ізобарно-ізотермічний потенціал? Запишіть вираження, що зв'язує енергію Гиббса зі зміною ентальпії й ентропії в ході хімічної реакції. Розрахуйте значення ізобарно-ізотермічного потенціалу в реакції, використовуючи додаток1            :4HCl_(г) + O_2(г) = 2H₂O_(г) + 2Cl_2(г)
24. Як зв'язаний ізобарно-ізотермічний потенціал з константою рівноваги в реакції? Запишіть вираження, що зв'язує ці дві характеристики. Про що свідчить  значення енергії Гиббса (G>0 ; G<0; G=0.)
25. Обчислити стандартну теплоту реакції (ΔНр°) гідрування етилену до етану зі значень ΔН° наступних реакцій:

C₂H₄ + 3O₂ = 2СO₂ + 2Н₂O                      ΔН₁°  = - 1387,4 кДж;

C₂H₆ + 3½ O₂ = 2СO₂ + ЗН₂О               ΔН₂°  = - 1541,4 кДж;

Н₂+  ½ O₂ = Н₂O                                 ΔН₃°  = - 286,2 кДж.

26. Користуючись таблицею стандартних теплот утворення (додаток 1), визначити екзотермічною чи ендотермічною буде реакція 2NО + O₂ = 2NO₂? Чому дорівнює стандартна теплота цієї реакції (ΔН_Р° )?
27. Обчислити стандартну зміну ентальпії (ΔНр°) реакції гідрування метилового спирту до метану зі значень ΔН°  реакцій: