Решение Теста 3 по Термодинамике (Школьная Тетрадь)

Ниже представлены ответы на вопросы ТЕСТА 3, оформленные для записи в школьную тетрадь. ТЕСТ 3 1. Выражение первого закона термодинамики для изолированной системы: Ответ: 1) \( U = const \). (В изолированной системе внутренняя энергия постоянна, так как нет обмена с внешней средой). 2. Условия, отличающие изолированную термодинамическую систему: Ответ: 2) исключен обмен веществом и энергией с окружающей средой. 3. Выражение, справедливое для изохорной теплоемкости 1 моль идеального газа: Ответ: 4) \( (dU/dT)_v \). (По определению изохорная теплоемкость \( C_v = \left( \frac{\partial U}{\partial T} \right)_v \)). 4. Удельная изобарная теплоемкость имеет размерность: Ответ: 3) Дж/кг·К. 5. В соответствии с уравнением Кирхгофа и на основании графика можно утверждать, что для исследуемой реакции изменение теплоемкости: Ответ: 3) \( \Delta C_p > 0 \). (На графике энтальпия \( \Delta H \) растет с ростом температуры \( T \). Так как \( \frac{d(\Delta H)}{dT} = \Delta C_p \), положительный наклон линии означает, что \( \Delta C_p \) больше нуля). 6. Изменение энтальпии реакции отрицательно (\( \Delta H < 0 \)) в случае: Ответ: 2) \( 2Na_{(т)} + O_{2(г)} = Na_2O_{2(т)} \). (Реакции соединения металлов с кислородом являются экзотермическими, то есть протекают с выделением теплоты). 7. Разницей между величинами \( \Delta U \) и \( \Delta H \) можно пренебречь для реакции: Ответ: 3) \( A_{(т)} + B_{(т)} = C_{(т)} \). (Для реакций, в которых участвуют только твердые вещества, изменение объема ничтожно, поэтому \( \Delta H \approx \Delta U \)). 8. Известны тепловые эффекты реакций: а) \( 2P_{(т)} + 3Cl_{2(г)} = 2PCl_{3(г)} \), \( \Delta H = -574,0 \) кДж; б) \( PCl_{3(г)} + Cl_{2(г)} = PCl_{5(г)} \), \( \Delta H = -87,9 \) кДж. Тепловой эффект реакции \( 2P_{(т)} + 5Cl_{2(г)} = 2PCl_{5(г)} \) равен: Ответ: 1) -749,8. Решение: Чтобы получить искомую реакцию, нужно к первой реакции (а) прибавить вторую реакцию (б), умноженную на 2. \( \Delta H = -574,0 + 2 \cdot (-87,9) = -574,0 - 175,8 = -749,8 \) кДж. 9. Уравнение \( S = k_B \ln W \) является математическим выражением: Ответ: 4) статистического определения энтропии. (Это формула Больцмана). 10. Число микросостояний (\( W \)) в термодинамической системе равно 1. Величина энтропии системы (Дж/моль·К): Ответ: 2) 0. (Так как \( S = k_B \ln 1 = 0 \)). 11. Изменение энтропии отрицательно (\( \Delta S < 0 \)) в случае: Ответ: 3) \( KOH_{(ж)} + CO_{2(г)} = KHCO_{3(ж)} \). (В ходе реакции поглощается газ, что ведет к уменьшению беспорядка в системе). 12. Второй закон термодинамики: Ответ: 3) носит статистический характер. (Он справедлив для систем, состоящих из большого числа частиц).