Тема 4. Термодинамические потенциалы

1. В каком случае изменение энтропии является критерием самопроизвольного протекания процесса?

2. Какие критерии направления процесса Вы знаете? В чем заключается смысл каждого критерия?

3. Энергия Гиббса. Её физический смысл. При каких условиях и значениях изменения энергии Гиббса процесс протекает самопроизвольно?

4. Энергия Гельмгольца. Физический смысл. При каких условиях и значениях изменения энергии Гельмгольца процесс протекает самопроизвольно?

5. Каков физический смысл энергии Гиббса и Гельмгольца?

6. Какие функции состояния определяют направленность процесса в неизолированной системе?

7. Как зависит энергия Гиббса от температуры? Дайте математическое выражение этой зависимости.

8. Как на основании экспериментальных данных рассчитать энергию Гиббса для любого процесса?

9. Как на основании экспериментальных данных рассчитать энергию Гельмгольца для любого процесса?

10. Какова связь между энергиями Гиббса и Гельмгольца?

Тема 5. Химическое равновесие. Изотерма химической реакции. Константа равновесия

1. Какая термодинамическая функция является критерием самопроизвольно протекающих процессов при постоянных давлении и температуре? Каково значение этой функции в состоянии равновесия?

2. Чем характеризуется состояние устойчивого химического равновесия?

3. Что называется законом действующих масс? Что называется константой равновесия?

4. Какие существуют способы выражения констант равновесия? Какова связь между ними?

5. Приведите и объясните связь между энергией Гиббса и константой равновесия.

6. В чем заключается сущность закона действия масс?

7. Что такое константа равновесия? Приведите ее связь с энергией Гиббса.

8. Как формулируется закон действия масс?

9. Математическая запись уравнения изотермы химической реакции.

10.Константа равновесия. Зависимость её от различных факторов (давление, температура, концентрация веществ).

Тема 6. Способы выражения константы равновесия

1-10. Напишите выражения для констант равновесия Кр, Кс,Кх для указанной ниже реакции, если заданы парциальные давления газообразных веществ в момент равновесия:

1. 2С_(тв.)+2Н₂=С₂Н₄

2. SnO_2(тв.)+2CO=Sn_(тв.)+2CO₂

3. H₂+1/2O₂=H₂O

4. 2SO₂ + 4СО=S_2(тв.)+4CO₂

5. 2SO₂+4H₂=S_2(тв.)+4H₂О

6. 1/2S₂+H₂=H₂S

7. PbS_(тв.)+H₂=Pb_(тв.)+H₂S

8. 2H₂O=2H₂+O₂

9. 4HCL+O₂=2H₂O+2CL₂

10. 2CO=2C + O₂

Тема 7. Зависимость константы равновесия от температуры

1. Приведите уравнение изобары химической реакции и объясните его.

2. Приведите уравнение изохоры химической реакции и объясните его.

3. Какова зависимость константы равновесия от температуры?

4. Что называется температурным коэффициентом константы равновесия химической реакции?

5. Покажите связь между температурным коэффициентом константы равновесия и тепловым эффектом реакции.

6. Как изменяется константа равновесия в экзотермических реакциях при повышении температуры?

7. Как изменяется константа равновесия в экзотермических реакциях при понижении температуры?

8. Как определить тепловой эффект химической реакции, если известны два значения констант равновесия при двух температурах?

9. Как выражается зависимость константы равновесия от температуры? Приведите интегральную форму записи.

10. Уравнение изобары химической реакции.

Тема 8. Принцип подвижного равновесия Ле Шателье-Брауна

1-10. Сформулируйте принцип Ле Шателье-Брауна и на основании его определите, как влияют: а) повышение температуры и б) повышение давления на равновесие указанной ниже реакции (±DН - тепловой эффект химической реакции, кДж):

1. 2C + O=2CO - DH

2. N₂ + 3H₂=2NH₃ - DH

3. 2CO₂=2CO+O₂ + DH

4. C+2H₂=CH₄ - DH

5. 4H₂+2SO₂=4H₂O_(г.)+S_2(тв.)-DH

6. COCl₂=CO+Cl₂ + DH

7. 2HCl=H₂+Cl₂ + DH

8. 2CO+O₂=2CO₂ - DH

9. 2H₂O+2Cl₂=4HCl+O₂ + DH

10.2H₂O=2H₂+O₂ + DH

Тема 9. Фазовое равновесие. Основные понятия. Правило фаз Гиббса

1. Что называется фазой, числом независимых компонентов, числом термодинамических степеней свободы?

2. Какая система называется безвариантной, одновариантной, двувариантной? Приведите примеры таких систем.

3. Пользуясь правилом фаз Гиббса, определите число термодинамических степеней свободы у однокомпонентной системы при температуре кипения.

4..Пользуясь правилом фаз Гиббса, определите число термодинамических степеней свободы у однокомпонентной системы при температуре плавления.

5. Приведите диаграмму состояния для любой однокомпонентной системы. Объясните ее. Рассчитайте число степеней свободы в поле и на линии.

6. На диаграмме состояния воды рассчитайте число степеней свободы в областях одной фазы, на границе двух фаз.

7. Сформулируйте и объясните правило фаз Гиббса.

8. Укажите область применения правила фаз Гиббса.

9. Запишите и объясните уравнение Клаузиуса-Клапейрона для любых фазовых переходов.

10.Уравнение Клаузиуса-Клапейрона для процесса кипения.