Проверка исходного уровня проводится в письменной форме (тест) по химии растворов

Вводный контроль.

КОМИ ФИЛИАЛ

Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «КИРОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ»

Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Кафедра химии, физики, биологии

Методические указания для студентов 1 курса

Специальности (направления подготовки) 060101 – Лечебное дело

к практическому (лабораторному) занятию

по дисциплине Химия

ТЕМА: Основы химической термодинамики.

ЦЕЛЬ: Научиться доказывать возможность протекания химических реакций в различных условиях. Составлять план рационального питания.

ЗАДАЧИ:

1. Доказать возможность самопроизвольного протекания химической реакции с помощью законов термодинамики.

2. Разобрать биохимическое сопряжение.

3. Показать расчет калорийности продуктов.

4. Провести лабораторную работу «Определение энтальпии различных химических процессов».

СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ:

1. до изучения темы: Экзо- и эндотермические процессы.

2. после изучения темы: Первый и второй законы термодинамики, роль энтальпийного и энтропийного факторов для самопроизвольного протекании химической реакции. Калорийность продуктов питания.

СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ: Объяснять протекание химической реакции в организме за счет биохимического сопряжения. Определять возможность самопроизвольного протекания реакции в различных условиях с использование законов термодинамики. Составлять оптимальный рацион питания (энергоменю).

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:

Примеры тестовых заданий:

1. Термодинамика изучает:

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, помещенной в термостат?

1) изолированной; 2) открытой; 3) закрытой; 4) стационарной.

6. К какому типу термодинамических систем принадлежит живая клетка?

1) открытой; 2) закрытой; 3) изолированной; 4) равновесной.

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

1) а, г, д; 2) б, в; 3) все величины; 4) а, б, в, г.

8. Отражает связь между работой, теплотой и внутренней энергией системы:

1) второй закон термодинамики; 2) закон Гесса;

3) первый закон термодинамики; 4) закон Вант – Гоффа.

9. 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.

10. Укажите формулировку закона Гесса:

1) тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояния системы инее 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 системой;

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

11. Математическим выражением первого закона термодинамики для закрытых систем является:

1) ΔU = 0 2) ΔU = Q ̶ р·ΔV 3) ΔG = ΔH ̶ T · ΔS 4) ΔS > 0

12. Тепловой эффект реакции, протекающий при постоянном объеме, называется изменением:

1) энтальпии; 2) внутренней энергии; 3) энтропии; 4) свободной энергии Гиббса.

13. 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.

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

1) эндотермическими; 2) экзотермическими;

3) экзэргоническими; 4) эндэргоническими.

15. Тепловой эффект реакции, протекающий при постоянном давлении, называется изменением:

1) внутренней энергии; 2) энтропии; 3) энтальпии;

4) ни одно из предыдущих определений неверно.

16. Процессы называются эндотермическими:

1) для которых ΔН отрицательно; 2) для которых ΔG отрицательно;

3) для которых ΔН положительно; 4) для которых ΔG положительно.

17. Процессы называются экзотермическими:

1) для которых ΔН отрицательно; 2) для которых ΔG отрицательно;

3) для которых ΔН положительно; 4) для которых ΔG положительно.

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

1) Вант – Гоффа; 2) Гесса; 3) Сеченова; 4) Рауля.

19. При окислении, каких веществ в условиях организма выделяется большее количества энергии?

1) белков; 2) жиров; 3) углеводов; 4) углеводов и белков.

20. Самопроизвольным называется процесс, который:

1) осуществляется без помощи катализатора;

2) сопровождается выделением теплоты;

3) осуществляется без затраты энергии извне;

4) протекает быстро.

21. Энтропии 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.

22. Тенденция системы к достижению вероятного состояния, которому соответствует максимальная беспорядочность распределения частиц, характеризуется функцией состояния:

1) энтальпией; 2) энтропией;

3) энергией Гиббса; 4) внутренней энергией.

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

1) S (г) > S (ж) > S (г); 2) S (тв.) > S (ж) > S (г); 3) S (ж) > S (г) > S (тв.)

4) агрегатное состояние не влияет на значение энтропии.

24. Наибольшее положительное изменение энтропии должно наблюдаться в случае:

1) СН₃ОН (тв.) → СН₃ОН (г); 2) СН₃ОН (тв.) → СН₃ОН (ж);

3) СН₃ОН (г) → СН₃ОН (тв.); 4) СН₃ОН (ж) → СН₃ОН (тв.)

25. 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.

26. Математическим выражением 2-го закона термодинамики для изолированных систем является:

1) ΔU = 0; 2) ΔS ≥ ; 3) ΔS ≤ ; 4) ΔН = 0.

27. Процессы называют эндэргоническими, если:

1) ΔН < 0; 2) ΔG < 0; 3) ΔН > 0; 4) ΔG > 0.

28. Процессы называют экзэргоническими, если:

1) ΔН < 0; 2) ΔG < 0; 3) ΔН > 0 4) ΔG > 0

29. Самопроизвольный характер процесса лучше определять путем оценки:

1) энтропии; 2) энтальпии; 3) свободной энергии Гиббса; 4) температуры.

30. Для предсказания возможности самопроизвольного протекания процессов в живом организме можно использовать термодинамическую функцию:

1) энтальпию; 2) энтропию;

3) внутреннюю энергию; 4) свободную энергию Гиббса.

31. Укажите знак ΔG процесса таяния льда при 263 К?

1) ΔG > 0; 2) ΔG = 0; 3) ΔG < 0; 4) ΔG ≤ 0.

32. Реакция неосуществима при любых температурах в случае:

1) ΔН > 0 и ΔS > 0; 2) ΔН > 0 и ΔS < 0;

3) ΔН < 0 и ΔS < 0; 4) ΔН = 0 и ΔS = 0.

33. Реакция возможна при любых температурах в случае:

1) ΔН < 0 и ΔS > 0; 2) ΔН < 0 и ΔS < 0;

3) ΔН > 0 и ΔS > 0; 4) ΔН = 0 и ΔS = 0.

34. Если ΔН < 0 и ΔS < 0, то, реакция может протекать самопроизвольно в случае:

1) [ΔН] > [T·ΔS]; 2) при любых соотношениях ΔН и Т·ΔS;

3) [ΔН] < [T·ΔS]; 4) [ΔН] = [T·ΔS].

35. При каких значениях по знаку ΔН и ΔS в системе возможны только экзотермические процессы?

1) ΔН > 0, ΔS > 0; 2) ΔН < 0, ΔS > 0; 3) ΔН < 0, ΔS < 0; 4) ΔН > 0, ΔS < 0.

36. При каких соотношениях ΔН и Т·ΔS химический процесс направлен в сторону эндотермической реакции?

1) ΔН < Т·ΔS; 2) ΔН > Т·ΔS; 3) ΔН = Т·ΔS; 4) ΔН Т·ΔS

37. Калорийностью питательных веществ называется энергия:

1) выделяемая при полном окислении 1 г питательных веществ;

2) выделяемая при полном окислении 1 моль питательных веществ;

3) необходимая для полного окисления 1 г питательных веществ;

4) необходимая для полного окисления 1 моль питательных веществ.

38. 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.

39. Процессы, протекающие при постоянной температуре, называются:

1) изобарическими; 2) изотермическими;

3) изохорическими; 4) адиабатическими.

40. Процессы, протекающие при постоянном объеме, называются:

1) изобарическими; 2) изотермическими;

3) изохорическими; 4) адиабатическими.

41. Процессы, протекающие при постоянном давлении, называются:

1) изобарическими; 2) изотермическими;

3) изохорическими; 4) адиабатическими.

41. Внутренняя энергия системы – это:

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

2) весь запас энергии системы;

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

4) величина, характеризующая меру неупорядоченности расположения частиц системы.

42. В изолированной системе самопроизвольно протекает химическая реакция с образованием некоторого количества продукта. Энтропия такой системы:

1) уменьшается; 2) увеличивается; 3) не изменяется; 4) достигает максимального значения.

43. Направленность химического процесса одновременно определяется действующими факторами:

1) энтальпийным и температурным; 2) энтальпийным и энтропийным;

3) энтропийным и температурным; 4) изменением энергии Гиббса и температуры.

44. 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.

45. 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.

46. Особенности биохимических процессов: а) подчиняются принципу энергетического сопряжения; б) как правило обратимы; в) сложные; г) только экзэргонические (ΔG < 0); д) большинство необратимо.

1) а, б, в, г; 2) б, в, г; 3) а, б, в; 4) в, д.

47. Экзэргонические реакции протекают в организме самопроизвольно, так как:

1) ΔGреакции > 0; 2) ΔG реакции < 0; 3) ΔGреакции = 0; 4) ΔGреакции ≥ 0.

48. Эндэргонические реакции протекают в организме требуют подвода энергии, так как:

1) ΔGреакции > 0; 2) ΔG реакции < 0; 3) ΔGреакции = 0; 4) ΔGреакции ≥ 0.

49. Реакция 2 H₂ + N₂ → 2 NH₃ проводится при 110⁰С, так что все реагенты и продукты находятся в газовой фазе. В ходе реакции сохраняется величина:

1) объем; 2) энтропия; 3) энтальпия; 4) масса.

50. При гидролизе любого пептида ΔН < 0, ΔS > 0, самопроизвольно данный процесс протекать…

1) будет, т. к. ΔG > 0; 2) не будет, т.к. ΔG > 0; 3) будет, т.к. ΔG < 0; 4) не будет, т.к. ΔG < 0.

А также по ответам на следующие вопросы:

1. Что называется «термодинамической системой»

2. По каким признакам термодинамические системы делят на изолированные, закрытые, открытые.

3. Приведите формулировку и математическое выражение I начала термодинамики для: а) изолированной системы; б) неизолированной системы.

4. При каких условиях изменение энтальпии ΔН равно теплоте, получаемой системой из окружающей среды.

5. В каких случаях ΔН = ΔU и Q_V = Q_P.

6. Что называют тепловым эффектом реакции.

7. Какие процессы называются самопроизвольными.

Дата добавления: 2015-05-09