Что такое полезная работа в химии

Химические процессы широко используются для производства теплоты и работы. Поизводство электрической энергии вынуждает сжигать гигантские количества ископаемых топлив. Процессы горения являются основными при получении энергии в формах, удобных для ее потребления. Эффективность выделения теплоты в значительной мере определяется величиной теплоты сгорания отдельного вида топлива. Процессы горения, как правило, необратимы, их физико- химия представляет собой обширную и разветвленную область знаний, но в рамках данного пособия прежде всего рассмотрены обратимые процессы.

Теплоту и работу химических систем обычно описывают с помощью энтальпии и функции Гиббса. Это связано с тем, что многие химические процессы проводят на практике в условиях постоянства температуры и давления. Когда говорят о постоянстве температуры, то подразумевают, что она постоянна и одинакова во всех точках системы, что позволяет устранить потоки теплоты. Что касается давления, то оно не обязано быть одинаковым во всех точках: в системе возможно присутствие вещества в непроницаемых оболочках (например, баллоны с газами), давление внутри которых может быть произвольным. Непроницаемость оболочек обеспечивает отсутствие потоков вещества. Под постоянством давления понимают сохранение давления во всех точках после проведения процесса равным начальным значениям, хотя в ходе процесса давление может меняться.

Перейдем к вопросу совершения работы в обратимых и необратимых процессах. Выше было показано, что полезная работа обратимого процесса всегда больше работы необратимого процесса. В качестве примера необратимого процесса приведем процесс с трением. Для этого проанализируем работу, которая получается при расширении газа в цилиндре с поршнем, на котором находится перемещаемый в поле тяжести груз. При отсутствии трения расширение газа можно произвести и в том случае, если сила давления газа на поршень отличается на очень малую величину от силы, создаваемой поршнем с грузом. При наличии трения силы, действующие на поршень со стороны газа, должны на величину силы трения превосходить силу, действующую на поршень со стороны груза. В присутствии трения полезная работа будет меньше, например, сила трения вызовет более раннюю остановку поршня. Преодоление силы трения при движении поршня приведет к выделению теплоты в окружающую среду. В ходе обратного движения поршня теплота, связанная с трением, не только не вернется в систему, но опять будет поступать в окружающую среду. Процесс с трением необратим, и его работа меньше работы процесса без трения.

Итак, в случае обратимого процесса, протекающего при постоянных значениях температуры и давления, полезная работа, произведенная над системой, является максимальной. Она рассчитывается через изменение функции Гиббса (см. уравнение (10.36))

Отметим, что последнее уравнение позволяет только рассчитывать величину максимальной полезной работы без указания на источник энергии для производства полезной работы. Ни в коем случае нельзя считать, что источником энергии для производства работы является функция Гиббса. Источником энергии для производства полезной работы в обратимых химических системах в условиях постоянства температуры служит термическая энергия окружающей среды [3, 4]. Работа возникает благодаря специальным инструментам (поршни и цилиндры, электроды), которые совершают работу при транспорте реагентов в реактор, потребляя теплоту из окружающей среды. Если инструменты для совершения работы отсутствуют, то работа не производится. Энергия, выделяемая в реакции в виде теплоты, не используется для производства работы и рассеивается внутри реактора. Несмотря на то, что работа производится за счет охлаждения одного тела (окружающей среды), нарушения второго закона не происходит, так как одновременно с получением работы происходит изменение количеств реагентов и продуктов.

Рассмотрим механизм получения теплоты и полезной работы в обратимых химических системах в условиях постоянства температуры и давления. Система содержит реактор, в котором протекает равновесная химическая реакция

(Будем считать, что при необратимом самопроизвольном протекании, реакция является экзотермической и экзергонической.) Реагенты и продукты находятся в стандартных (для простоты) состояниях. Вся система расположена в термостате. Переведем реагенты из стандартных состояний в продукты, также поместим продукты в стандартные состояния. Обратимое химическое превращение реагентов в продукты возможно только в реакторе, в котором все вещества находятся в химическом равновесии. Если реагенты в малом количестве поступают в реактор, то они обратимым образом с течением времени превращаются в продукты. Для проведения обратимого процесса химического превращения необходимо обеспечить доставку малого количества реагентов в реактор из стандартных состояний и выведение эквивалентных количеств продуктов из реактора и перевод их в стандартные состояния обратимым образом. Будем считать, что реакция в реакторе происходит гораздо медленнее, чем процессы транспортировки реагентов и продуктов. Использование малых количеств реагентов и проведение всех процессов бесконечно медленно необходимо для минимизации отклонений от обратимого процесса.

Рассмотрим процесс транспортировки реагентов на примере идеального газообразного вещества (предположим, что такой газообразный реагент имеется). Сначала отберем небольшое количество реагента А;. в цилиндр с поршнем с сохранением стандартного давления р( st. Изменение функции Гиббса при этой процедуре равно нулю. Для обратимого введения газа А(. в реактор необходимо, чтобы газ вне реактора имел такой же химический потенциал, как и газ А, внутри реактора. В случае идеальных газов достаточно, чтобы парциальное давление газа А;. внутри реактора р. eq равнялось бы давлению газа А., подготовленного к введению в реактор. Для этого необходимо обратимым образом изотермически изменить давление отобранной малой порции газа А/ от давления р( st до давления pj . В качестве инструмента для этого используется цилиндр и поршень. При этом совершается обратимая работа за счет передачи теплоты от термостата к газу в цилиндре

Далее газ Af. вводят в реактор через полупроницаемую мембрану. Изменение функции Гиббса при этой процедуре равно нулю.

Аналогичным образом переведем остальные реагенты из стандартных состояний в реактор и выведем продукты из реактора и поместим их в стандартные состояния. Итак, реагенты из стандартных состояний переведены в стандартные состояния продуктов обратимым образом с совершением полезной работы. В соответствии с уравнением (12.46) получена максимальная полезная работа обратимой реакции, равная ATG°. Таким образом, обратимое превращение реагентов в продукты проведено, полезная работа произведена, но химическое превращение не происходило. Это означает, что химическая энергия, выделяемая в реакции, не нужна для выполнения полезной работы. В данной ситуации источником энергии для выполнения полезной работы может служить только термическая энергия термостата (окружающей среды). Следовательно

где Л#терм — изменение энтальпии термостата.

Теперь обратимся к реактору. В реакторе смесь незначительно отклонена от равновесия. Но в дальнейшем благодаря протеканию реакции равновесие восстановится и в реакторе выделится теплота в размере АтН°. Таким образом, энергия, выделяемая в реакции, расходуется только на производство теплоты в размере АтН°. Теплота, выделившаяся в реакторе в результате реакции, может быть использована с помощью специальных теплопроводящих устройств для нагревания какого-либо другого тела, находящегося вне системы.

Суммарная производимая энергия дает в сумме величину АхН° + + Аг(7°. При малом изменении энтропии в реакции, что характерно для реакций горения ископаемых топлив, сумма АтН° + AtG° близка к удвоенной величине AvH°

Удвоение энергии получается за счет существования в обратимых химических системах двух источников энергии: энергии химической реакции (производство теплоты) и термической энергии окружающей среды (производство полезной работы). Необходимо отметить, что для удвоения получаемой энергии выделяющаяся в реакции теплота должна обязательно расходоваться на нагревание внешнего тела (или реактора), но не термостата. Если теплота, выделяемая в реакции, будет поступать в термостат, то полная энергия, получаемая за счет химических реакций, не удваивается и будет равна величине АгН°. Таким образом, производство удвоенного количества энергии при протекании обратимой химической реакции в принципе возможно без нарушения закона сохранения энергии, но реализовать такое устройство пока никому не удалось. В необратимых устройствах, в которых полезная работа не производится, существует только один источник энергии — теплота, выделяемая в ходе химической реакции.

Итак, в обратимых химических реакциях, протекающих при постоянных значениях температуры и давления, полезная работа создается за счет термической энергии термостата (окружающей среды), а не за счет энергии, выделяемой в ходе реакции. Этот вывод легко обобщается на произвольную систему, в которой переход из одного состояния в другое осуществляется обратимо при постоянных значениях температуры и давления.

Большинство химических процессов в промышленности и в лаборатории протекают необратимо без произведения полезной работы. Если система имеет устройства для произведения полезной работы, то вследствие различных потерь получить максимальную полезную работу на практике не удается. Часть энергии, вырабатываемой благодаря химической реакции, обязательно выделяется в виде теплоты. Для расчета количества теплоты, выделяемой в ходе реакции, рассмотрим экзотермический и экзергонический химический процесс, протекающий при постоянстве температуры и давления в закрытой системе. Теплота, выделяемая в реакции, поступает в термостат. Предположим, что реакционная система снабжена специальным устройством для получения полезной работы. Будем считать, что коэффициент полезного действия системы равен ц. Это означает, что полезная работа системы равна

Теплоту процесса рассчитаем через изменение энтальпии с помощью (10.13):

Отсюда

Если Г| = 1, то

и если Г| = 0, то

Во всех остальных случаях величина q лежит в интервале между TAS и АН.

Что касается термостата, то, с одной стороны, в него поступает теплота, выделяемая в ходе экзотермического процесса, и энтальпия термостата увеличивается на величину -АН, а с другой стороны, полезная работа совершается за счет термической энергии термостата, что приводит к уменьшению энтальпии термостата на величину Г|Д(7. В итоге суммарное изменение энтальпии термостата составляет величину —АН + Г|Д(7, что равно количеству теплоты, поступающей в термостат, — q.

Литература

• 1. Бажин Н.М., Иванченко В.А., Пармон В.Н. Термодинамика для химиков. — 2-е изд., перераб, и доп. — М.: Химия; КолосС, 2004.
• 2. Пригожин И., Дефэй Р. Химическая термодинамика. — Новосибирск: Наукае, 1966.
• 3. Bazhin N.M., Parmon V.N. J. Chem. Ed. 2007. Vol. 84. P. 1053-1055.
• 4. Bazhin N. Useful Work and Gibbs Energy, Chapter 2 in book «Thermodynamics — Fundamentals and Its Application in Science». P. 29—44; Edited by Ricardo Morales-Rodriguez, InTech, Rijeka, Croatia, 2012.

1. Что изучает химическая термодинамика:

1) скорости протекания химических превращений и ме­ханизмы этих превращений;

2) энергетические характеристики физических и хими­ческих процессов и способность химических систем выпол­нять полезную работу;

3) условия смещения химического равновесия;

4) влияние катализаторов на скорость биохимических процессов.

2. Открытой системой называют такую систему, которая:

1) не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией;

2) обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией;

3) обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом;

4) обменивается с окружающей средой веществом, но не обменивается энергией.

3. Закрытой системой называют такую систему, которая:

1) не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией;

2) обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией;

3) обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом;

4) обменивается с окружающей средой веществом, но не обменивается энергией.

4. Изолированной системой называют такую систему, которая:

1) не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией;

2) обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией;

3) обменивается с окружающей средой энергией, но не обменивается веществом;

4) обменивается с окружающей средой веществом, но не обменивается энергией.

5. К какому типу термодинамических систем принадле­жит раствор, находящийся в запаянной ампуле, помещен ной в термостат?

1) изолированной;

2) открытой;

3) закрытой;

4) стационарной.

6.К какому типу термодинамических систем принадлежит раствор, находящийся в запаянной ампуле?

1) изолированной;

2) открытой;

3) закрытой;

4) стационарной.

7.К какому типу термодинамических систем принадлежит живая клетка?

1) открытой;

2) закрытой;

3) изолированной;

4) равновесной.

8. Какие параметры термодинамической системы называют экстенсивными?

1) величина которых не зависит от числа частиц в системе;

2) величина которых зависит от числа частиц в системе;

3) величина которых зависит от агрегатного состояния системы;

4) величина которых зависит от времени.

9. Какие параметры термодинамической системы назы­вают интенсивными?

!) величина которых не зависит от числа частиц в системе;

2) величина которых зависит от числа частиц в системе;

3) величина которых зависит от агрегатного состояния;

4) величина которых зависит от времени.

10. Функциями состояния термодинамической системы называют такие величины, которые:

1) зависят только от начального и конечного состояния системы;

2) зависят от пути процесса;

3) зависят только от начального состояния системы;

4) зависят только от конечного состояния системы.

11. Какие величины являются функциями состояния си­стемы: а) внутренняя энергия; б) работа; в) теплота; г) эн­тальпия; д) энтропия.

1) а, г, д;

2)6;

3) все величины;

4) а, б, в, г.

12. Какие из следующих свойств являются интенсив­ными: а) плотность; б) давление; в) масса; г) температура; д) энтальпия; е) объем?

1) а, б, г;

2)в,д,е;

3) б, в, г, е;

4) а, в, д.

13.Какие из следующих свойств являются экстенсивны­ми: а) плотность; б) давление; в) масса; г) температура; д) энтальпия; е) объем?

1) в, д, е;

2) а, б, г;

3) б, в, г, е;

4) а, в, г.

14. Какие формы обмена энергией между системой и окружающей средой рассматривает термодинамика: а) теп­лота; б) работа; в) химическая; г) электрическая; д) механи­ческая; е) ядерная и солнечная?

1)а,б;

2) в, г,д, е;

3) а, в, г, д, е;

4) а, в, г, д.

15.Процессы, протекающие при постоянной темпера­туре, называются:

1) изобарическими;

2) изотермическими;

3) изохорическими;

4) адиабатическими.

16. Процессы, протекающие при постоянном объеме, называются:

1) изобарическими;

2) изотермическими;

3) изохорическими;

4) адиабатическими.

17. Процессы, протекающие при постоянном давлении, называются:

1) изобарическими;

2) изотермическими;

3) изохорическими;

4) адиабатическими.

18. Внутренняя энергия системы — это:

1) весь запас энергии системы, кроме потенциальной энер­гии ее положения и кинетической энергии системы в целом;

2) весь запас энергии системы;

3) весь запас энергии системы, кроме потенциальной энергии ее положения;

4) величина, характеризующая меру неупорядоченнос­ти расположения частиц системы.

19. Какой закон отражает связь между работой, тепло­той и внутренней энергией системы?

1) второй закон термодинамики;

2) закон Гесса;

3) первый закон термодинамики;

4) закон Вант-Гоффа.

20. Первый закон термодинамики отражает связь между:

1) работой, теплотой и внутренней энергией;

2) свободной энергией Гиббса, энтальпией и энтропией системы;

3) работой и теплотой системы;

4) работой и внутренней энергией.

21. Какое уравнение является математическим выра­жением первого закона термодинамики для изолирован­ных систем?

l)AU=0

2)AU=Q-p-AV

3)AG = AH-TAS

22. Какое уравнение является математическим выраже­нием первого закона термодинамики для закрытых систем?

1)AU=0;

2)AU=Q-p-AV;

3) AG = AH – T*AS;

4) AS > 0.

23. Постоянной или переменной величиной является внутренняя энергия изолированной системы?

1) постоянной;

2) переменной.

24. В изолированной системе протекает реакция сгора­ния водорода с образованием жидкой воды. Изменяется ли внутренняя энергия и энтальпия системы?

1) внутренняя энергия не изменится, энтальпия изменится;

2) внутренняя энергия изменится, энтальпия не изменится;

3) внутренняя энергия не изменится, энтальпия не изменится;

4) внутренняя энергия изменится, энтальпия изменится.

25. При каких условиях изменение внутренней энергии равно теплоте, получаемой системой из окружающей среды?

1) при постоянном объеме;

2) при постоянной температуре;

3) при постоянном давлении;

4) ни при каких.

26. Тепловой эффект реакции, протекающей при посто­янном объеме, называется изменением:

1) энтальпии;

2) внутренней энергии;

3) энтропии;

4) свободной энергии Гиббса.

27. Энтальпия реакции — это:

1) количество теплоты, которое выделяется или погло­щается в ходе химической реакции при изобарно-изотермических условиях;

2) количество теплоты, которое выделяется или погло­щается в ходе химической реакции при изохорно-изотермических условиях;

3) величина, характеризующая возможность самопро­извольного протекания процесса;

4) величина, характеризующая меру неупорядоченнос­ти расположения и движения частиц системы.

28.Химические процессы, при протекании которых про­исходит уменьшение энтальпии системы и во внешнюю сре­ду выделяется теплота, называются:

1) эндотермическими;

2) экзотермическими;

3) экзэргоническими;

4) эндэргоническими.

29. При каких условиях изменение энтальпии равно теп­лоте, получаемой системой из окружающей среды?

1) при постоянном объеме;

2) при постоянной температуре;

3) при постоянном давлении;

4) ни при каких.

30. Тепловой эффект реакции, протекающей при постоянном давлении, называется изменением:

1) внутренней энергии;

2) ни одно из предыдущих определений неверно;

3) энтальпии;

4) энтропии.

31.Какие процессы называют эндотермическими?

1) для которых АН отрицательно;

2) для которых AG отрицательно;

3) для которых АН положительно;

4) для которых AG положительно.

32. Какие процессы называют экзотермическими?

1) для которых АН отрицательно;

2) для которых AG отрицательно;

3) для которых АН положительно;

4) для которых AG положительно.

33. Укажите формулировку закона Гесса:

1) тепловой эффект реакции зависит только от началь­ного и конечного состояния системы и не зависит от пути реакции;

2) теплота, поглощаемая системой при постоянном объе­ме, равна изменению внутренней энергии системы;

3) теплота, поглощаемая системой при постоянном дав­лении, равна изменению энтальпии системы;

4) тепловой эффект реакции не зависит от начально­го и конечного состояния системы, а зависит от пути ре­акции.

34.Какой закон лежит в основе расчетов калорийности продуктов питания?

1) Вант-Гоффа;

2) Гесса;

3) Сеченова;

4) Рауля.

35.При окислении каких веществ в условиях организма выделяется большее количество энергии?

1) белков;

2) жиров;

3) углеводов;

4) углеводов и белков.

36. Самопроизвольным называется процесс, который:

1) осуществляется без помощи катализатора;

2) сопровождается выделением теплоты;

3) осуществляется без затраты энергии извне;

4)протекает быстро.

37. Энтропия реакции — это:

1) количество теплоты, которое выделяется или погло­щается в ходе химической реакции при изобарно-изотермических условиях;

2) количество теплоты, которое выделяется или погло­щается в ходе химической реакции при изохорно-изотермических условиях;

3) величина, характеризующая возможность самопро­извольного протекания процесса;

4) величина, характеризующая меру неупорядоченнос­ти расположения и движения частиц системы.

38. Какой функцией состояния характеризуется тенден­ция системы к достижению вероятного состояния, которо­му соответствует максимальная беспорядочность распреде­ления частиц?

1) энтальпией;

2) энтропией;

3) энергией Гиббса;

4) внутренней энергией.

39. В каком соотношении находятся энтропии трех агрегат­ных состояний одного вещества: газа, жидкости, твердого тела:

I) S (г) > S (ж) > S (тв);

2)S(тв)>S(ж)>S(г);

3)S(ж)>S(г)>S(TB);

4) агрегатное состояние не влияет на значение энтропии.

40. В каком из следующих процессов должно наблюдать­ся наибольшее положительное изменение энтропии:

1) СН3ОН (тв) –> СН,ОН (г);

2) СH3OH (тв) –> СН3ОН (ж);

3) СН,ОН (г) -> CH3OH (тв);

4) СН,ОН (ж) -> СН3ОН (тв).

41. Выберите правильное утверждение: энтропия систе­мы увеличивается при:

1) повышении давления;

2) переходе от жидкого к твердому агрегатному состоянию

3) повышении температуры;

4) переходе от газообразного к жидкому состоянию.

42.Какую термодинамическую функцию можно исполь­зовать, чтобы предсказать возможность самопроизвольно­го протекания реакции в изолированной системе?

1) энтальпию;

2) внутреннюю энергию;

3) энтропию;

4) потенциальную энергию системы.

43. Какое уравнение является математическим выраже­нием 2-го закона термодинамики для изолированных систем?

1)AU=0;

2)AS>QT

3)AS<QT

4) АН = 0.

44. Если система обратимым образом получает количе­ство теплоты Q при температуре Т, то об T;

2) возрастает на величину Q/T;

3) возрастает на величину, большую Q/T;

4) возрастает на величину, меньшую Q/T.

45. В изолированной системе самопроизвольно проте­кает химическая реакция с образованием некоторого коли­чества продукта. Как изменяется энтропия такой системы?

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

4) достигает минимального значения

46. Укажите, в каких процессах и при каких условиях изменение энтропии может быть равно работе процесса?

1) в изобарных, при постоянных Р и Т;

2) в изохорных, при постоянных V и Т;

З) изменение энтропии никогда не равно работе;

4) в изотермических, при постоянных Р и Т

47. Как изменится связанная энергия системы TS при нагревании и при ее конденсации?

1) при нагревании растет, при конденсации уменьшается;

2) при нагревании уменьшается, при конденсации растет;

3) не происходит изменение T-S;

4) при нагревании и конденсации растет.

48. Какие параметры системы необходимо поддержи­вать постоянными, чтобы по знаку изменения энтропии можно было судить о направлении самопроизвольного про­текания процесса?

1) давление и температуру;

2) объем и температуру;

3) внутреннюю энергию и объем;

4) только температуру.

49. В изолированной системе все самопроизвольные процессы протекают в сторону увеличения беспорядка. Как при этом изменяется энтропия?

1) не изменяется;

2) увеличивается;

3) уменьшается;

4) сначала увеличивается, а затем уменьшается.

50. Энтропия возрастает на величину Q/T для:

1) обратимого процесса;

2) необратимого процесса;

3) гомогенного;

4) гетерогенного.

51 Как изменяется энтропия системы за счет прямой и обратной реакции при синтезе аммиака?

1) прямая реакция идет с уменьшением энтропии, об­ратная — с увеличением;

2) прямая реакция идет с увеличением энтропии, обрат-лая __с уменьшением;

3) энтропия не изменяется в ходе реакции;

4) энтропия увеличивается для прямой и обратной ре­акции.

52. Какими одновременно действующими факторами определяется направленность химического процесса?

1) энтальпийным и температурным;

2) энтальпийным и энтропийным;

3) энтропийным и температурным;

4) изменением энергии Гиббса и температуры.

53.В изобарно-изотермических условиях максимальная работа, осуществляемая системой:

1) равна убыли энергии Гиббса;

2) больше убыли энергии Гиббса;

3) меньше убыли энергии Гиббса;

4) равна убыли энтальпии.

54. Какие условия необходимо соблюдать, чтобы мак­симальная работа в системе совершалась за счет убыли энер­гии Гиббса?

1) необходимо поддерживать постоянными V и t;

2) необходимо поддерживать постоянными Р и t;

3) необходимо поддерживать постоянными АН и AS;

4) необходимо поддерживать постоянными PиV

55. За счет чего совершается максимальная полезная работа химической реакции при постоянных давлении и температуре?

1) за счет убыли энергии Гиббса;

2) за счет увеличения энтропии;

3) за счет увеличения энтальпии;

4) за счет уменьшения энтропии.

56.За счет чего совершается максимальная полезная рабо­та живым организмом в изобарно-изотермических условиях?

1) за счет убыли энтальпии;

2) за счет увеличения энтропии;

3) за счет убыли энергии Гиббса;

4) за счет увеличения энергии Гиббса.

57. Какие процессы называют эндэргоническими?

1)H<0;

2) AG < 0;

3)AH>0;

4) AG > 0.

58.Какие процессы называют экзэргоническими?

1)AH<0;

2) AG < 0;

3)AH>0;

4) AG > 0.

59.Самопроизвольный характер процесса лучше опре­делять путем оценки:

1)энтропии;

3) энтальпии;

2) свободной энергии Гиббса;

4) температуры.

60. Какую термодинамическую функцию можно исполь­зовать для предсказания возможности самопроизвольного протекания процессов в живом организме?

1) энтальпию;

3) энтропию;

2) внутреннюю энергию;

4) свободную энергию Гиббса.

61. Для обратимых процессов изменение свободной энергии Гиббса…

1) всегда равно нулю;

2) всегда отрицательно;

3) всегда положительно;

4) положительно или отрицательно в зависимости от обстоятельств.

62. Для необратимых процессов изменение свободной энергии:

1) всегда равно нулю;

2) всегда отрицательно;

3) всегда положительно;

4) положительно или отрицательно в зависимости от обстоятельств.

63.В изобарно-изотермических условиях в системе са­мопроизвольно могут осуществляться только такие процес­сы, в результате которых энергия Гиббса:

1) не меняется;

2) увеличивается;

3) уменьшается;

4) достигает максимального значения.

64. Для некоторой химической реакции в газовой фазе при постоянных Р и TAG > 0. В каком направлении само­произвольно протекает эта реакция?

1) в прямом направлении;

2) не может протекать при данных условиях;

3) в обратном направлении;

4) находится в состоянии равновесия.

65. Каков знак AG процесса таяния льда при 263 К?

1) AG > 0;

2) AG = 0;

3) AG < 0;

4) AG < 0.

66. В каком из следующих случаев реакция неосуществи­ма при любых температурах?

1)AH>0;AS>0;

2)AH>0;AH<0;

3)A#<0;AS<0;

4)AH= 0;AS = 0.

67.В каком из следующих случаев реакция возможна при любых температурах?

1)ДH<0;ДУ>0;

2)AH<Q;AS<0;

3) AH > 0; AS > 0;

4)AH = 0;AS = 0.

68. Если АН < О и AS < О, то в каком случае реакция мо­жет протекать самопроизвольно?

1) [АН] > [T4AS];

2) при любых соотношениях АН и TAS;

3){AH]<[T4AS];

4) [АН] = [Т-А S].

69. При каких значениях по знаку АН и AS в системе возможны только экзотермические процессы?

1)AH>0,Д£>0;

2) АН< О, AS > 0;

3) AH#< 0, AS < 0;

4) AH > 0, AS < 0.

70.При каких соотношениях АН и T* AS химический про­цесс направлен в сторону эндотермической реакции:

1)AH<TAS,

2)АH> T-AS;

3)АH= TAS;

4)AHTAS.

71. При каких постоянных термодинамических парамет­рах изменение энтальпии может служить критерием направ­ления самопроизвольного процесса? Какой знак DH в этих условиях указывает на самопроизвольный процесс?

1) при постоянных S и Р, АН < 0;

3) при постоянных Put, АН < 0;

2) при постоянных 5 и Р, АН > 0;

4) при постоянных Vn t, АН > 0.

72. Можно ли и в каких случаях по знаку изменения эн­тальпии в ходе химической реакции судить о возможности ее протекания при постоянных Т и Р1

1) можно, если ЛЯ » T-AS;

2) при данных условиях нельзя;

3) можно, если АН « T-AS;

4) можно, если АН = T-AS.

73. Реакция ЗН2 + N2 -> 2NH3 проводится при 110°С, так что все реагенты и продукты находятся в газовой фазе. Ка­кие из указанных ниже величин сохраняются в ходе реакции?

1) объем;

2) энтропия;

3) энтальпия;

4) масса.

74. Какие из ?