Химическая реакция сопровождается выделением или поглощением энергии,

поскольку:

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

б) её протекание требует столкновения реагирующих частиц;

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

г) при её протекании не затрагиваются ядра атомов.

10. Первый закон (первое начало) термодинамики записывается в следующем виде:

а) pV = νRT; б)k = R/N_A; в) S = k^.lnW; г) ∆U = Q – W

11. В эндотермической реакции:

а) энтальпия реакционной системы увеличивается;б) тепловой эффект реакции

положительный;в) энтальпия реакционной системы уменьшается;г) резко замедляется

скорость.

12. Стандартные тепловые эффекты принято обозначать:

а)∆U_ст.; б) ∆H^о₂₉₈; в) Q₂₇₃; г) ∆H_ст.

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

14. Экспериментально теплоты сгорания (а также энтальпии образования)

определяют в приборе, называемом:

а) спектрофотометр; б) калориметр; в) потенциометр; г) колориметр.

Физическое превращение, в результате которого не происходит изменение

энтальпии:

а) растворение соли в воде; б) плавление льда; в) сублимация иода; г) интерференция

света.

16. Термохимическое уравнение реакции горения магния 2Mg + O₂ = 2MgO +

1127кДж. При сгорании 2,4 г магния выделится теплота:

а) 11,27 кДж; б) 28,175 кДж;в) 56,35 кДж; г) 112,70кДж.

17. Катализатор повышает скорость реакции, потому что:

а) увеличивает число столкновений молекул реагентов в единицу времени;

б) увеличивает скорости движения молекул реагентов;

в) увеличивает энергию активации реакции;

г) уменьшает энергию активации реакции.

18. При полном термическом разложении 1 моль бертолетовой соли (КС1О₃)

образуется кислород объёмом (н.у.): а) 56.0 л.; б) 33,6 л.; в) 67,2 л.; г) 44,8 л.

19. Реакция будет экзотермической, если:

а) протекает с поглощением теплоты;

б) суммарная энергия химических связей в продуктах больше, чем в исходных веществах;

в) протекает с выделением энергии;

г) суммарная энергия химических связей в исходных веществах больше, чем в продуктах;

20. Тепловой эффект реакции горения зависит от:

а) агрегатного состояния веществ; б) химического количества веществ;

в) температуры; г) природы веществ.

 

Студенту предлагается в течение 25 минут ответить на 20 подобных вопросов. Для каждого вопроса существует только один правильный ответ. При правильном ответе на 18 и более вопросов студент получает отлично, от 14 до 17 вопросов – хорошо; от 10 до 13 вопросов – удовлетворительно; при количестве правильных ответов меньше 10 тест считается не сданным.

В конце освоения дисциплины студент сдает экзамен, где ему предлагается ответить в устной форме на два вопроса из приведенного ниже списка

Вопросы к экзамену

1. Понятие фазы. Особенности строения кристаллических, аморфных, жидких мезоморфных фаз, явление полиморфизма, термодинамическая устойчивость фаз.

2. Характеристика дальнего и ближнего порядка.

3. Кристаллографическая характеристика фаз. Кристаллографический метод описания внешней формы и внутреннего строения кристаллов.

4. Элементы симметрии кристаллов. Стереографические проекции элементов симметрии и простых форм.

5. Основные типы структур металлов, полупроводников и диэлектриков, используемых в микроэлектронике. Дефекты структуры реальных кристаллов.

6. Связь между симметриями кристалла, физических свойств и явлений. Прогнозирование возможных физических свойств и явлений в кристаллах с использованием принципа Кюри.

7. Методы структурного и фазового анализов, основанные на дифракции рентгеновских

лучей, электронов и нейтронов. Уравнение дифракции Вульфа-Брэгга.

8. Современные представления о характере химической связи в твердых фазах.

Молекулярные и координационные решетки. Химическая связь в структурах типа алмаз и сфалерит.

9. Электроотрицательность. Эффективные заряды атомов в кристаллической решетке соединений.

10. Энергетическая прочность атомных решеток. Расчет энергетической прочности

ионных решеток.

11. Связь между структурными, энергетическими, механическими и электрофизическими

свойствами фаз.

12. Термодинамические системы, функции состояния, процессы.

13. Термодинамические принципы описания фаз и процессов их получения.

14. Первое начало термодинамики. Теплоемкость. Энтальпия реакции и ее зависимость от

температуры.

15. Второе начало термодинамики. Энтропия как критерий равновесия и протекания

процессов в изолированных системах.

16. Энтропия и термодинамическая вероятность. Статистический характер 2-го начала термодинамики.

17. Характеристические функции. Термодинамические потенциалы.

18. Термодинамические критерии направления процессов и условия равновесия в

закрытых системах. Фундаментальные уравнения состояния.

19. Парциальные молярные величины и связь их с интегральными свойствами.

Химический потенциал.

20. Уравнения состояния для открытых систем. Условия протекания процессов в

открытых системах.

21. Уравнение Гиббса - Дюгема. Химический потенциал компонентов смеси идеальных и

реальных газов, жидких и твердых растворов. Понятие активности и летучести.

22. Термодинамический вывод закона действующих масс. Константы равновесия.

23. Уравнения изотермы химической реакции Вант-Гоффа и использование его для

управления физико-химическими процессами в полупроводниковой технологии.

24. Влияние температуры и давления пара на химическое равновесие. Уравнения изохоры

и изобары химической реакции.

25. Химическая координата (переменная). Зависимость свободной энергии системы от

химической координаты.

26. Использование химической переменной для анализа технологических процессов,

сопровождающихся одновременным протеканием нескольких химических реакций.

27. Химические равновесия в технологии получения полупроводниковых материалов.

28. Термодинамические критерии равновесия фаз. Правило фаз Гиббса.

29. Фазовые переходы в однокомпонентных системах. Уравнения Клаузиуса –

Клапейрона. Р-Т диаграмма состояния однокомпонентной системы.

30. Фазовые переходы второго рода. Термодинамическая теория переходов 2-го рода.

31. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах. Зависимость термодинамических

функций от состава гетерогенной смеси компонентов.

32. Термодинамические функции смешения, зависимость их от состава. Определение

химического потенциала из концентрационной зависимости свободной энергии Гиббса.

33. Методы фазового анализа. Графический метод определения состава равновесных фаз.

Правило рычага.

34. Термодинамическое обоснование основных типов диаграмм состояния с помощью

концентрационной зависимости свободной энергии системы.

35. Диаграммы состояния с неограниченной и ограниченной растворимостью

компонентов.

36. Диаграммы состояния с эвтектическими и перетектическими превращениями, с

химическим соединением.

37. Идеальные и разбавленные растворы. Состав пара над раствором. Законы Генри,

Рауля, Коновалова, Р-х - диаграммы.

38. Неидеальные растворы. Избыточные термодинамические функции. Коэффициент

активности как мера отклонения от идеальности.

39. Термодинамическая классификация растворов. Концепция регулярного раствора,

квазихимическое приближение.

40. Параметр взаимодействия. Связь коэффициента активности с параметром

взаимодействия.

41. Аналитическое описание двухфазных равновесий в бинарных системах.

42. Термодинамический анализ растворимости примесей в полупроводниках. Распад

твердых растворов.

43. Трехфазные равновесия в бинарных системах на основе полупроводниковых фаз.

Основные типы Р-Т-х – диаграмм состояния полупроводниковых систем.

44. Термодинамическое обоснование теплового разупорядочения кристаллической

решетки.

45. Энтальпия образования дефектов по В. Шоттки и Я. Френкелю. Конфигурационная

энтропия и свободная энергия кристаллов с дефектами. Зависимость концентрации точечных дефектов от температуры.

46. Дефекты, связанные с отклонением состава фаз от стехиометрического. Физико-

химические основы управления типом и концентрацией точечных дефектов в кристаллических фазах переменного состава.

47.Квазихимические уравнения образования дефектов в фазах переменного состава при

равновесии их с паром. Р-Т-х диаграммы состояния с соединениями переменного состава.

48. Использование равновесий пар – кристалл для управления типом и концентрацией

точечных дефектов в кристаллических фазах и композициях на их основе.

49. Основные типы точечных дефектов легированных кристаллов. Механизмы

растворимости примесей. Взаимодействие примесных и собственных точечных дефектов.

50. Способы описания неравновесных систем. Стационарные и нестационарные процессы.

51. Термодинамические движущие силы и характеристика потоков вещества и теплоты

применительно к технологии полупроводниковых материалов.

52. Кинетическая классификация физико-химических процессов по степени их

сложности. Молекулярность и порядок реакции.

53. Скорость химических гомогенных и гетерогенных процессов. Энергия активации.

Влияние температуры на скорость процесса. Правило Аррениуса.

54. Связь коэффициента диффузии с атомными характеристиками твердого тела.

Зависимость коэффициента диффузии от температуры и концентрации диффундирующего компонента.

55. Механизмы диффузии примесей и собственных компонентов в полупроводниках.

Влияние дефектов структуры на диффузию. Деградация полупроводниковых приборовкак следствие диффузионных процессов.

56. Кинетика гетерогенных химических процессов в технологии полупроводниковых

материалов и композиций. Многостадийность, режимы и лимитирующая стадия гетерогенного химического процесса.

57. Кинетика фазовых переходов. Скорости зародышеобразования. Общие скорости

фазовых превращений. Факторы, влияющие на кинетику фазовых переходов.

58. Физико-химические явления на границе раздела фаз и их роль в технологических

процессах микроэлектроники. Свободная и полная поверхностные энергии, поверхностное натяжение.

59. Смачивание, адгезия, капиллярные явления.

60. Адсорбция на границе жидкость-газ. Уравнение Гиббса.

61. Адсорбция на границе твердое тело-газ. Адсорбция на границе твердое тело – раствор.

Изотерма адсорбции Лэнгмюра.

62. Молекулярная адсорбция, хемосорбция, десорбция. Использование поверхностных

явлений в процессах разделения материалов и глубокой очистки полупроводников отпримесей.