Материал к экзамену по химии. Основные понятия термодинамики
Название | Основные понятия термодинамики |
Дата | 31.01.2020 |
Размер | 1.97 Mb. |
Формат файла | |
Имя файла | Материал к экзамену по химии.docx |
Тип | Документы #106585 |
страница | 5 из 31 |
Подборка по базе: Предмет, система, основные понятия и правовые источники дисципли, 6 Дидактический материал.docx, Раздаточный материал.docx, ПРИМЕР оформления материалов в сборник 2021 (1).docx, Аналитические и методические материалы организации летнего отдых, Практическое занятие по теме алгебраический материал (3).docx, Тема 4. Основные и оборот.фонды предприятия.pptx, дидактический материал обучение грамоте.docx, Конструкционные и защитно-отделочные материалы (2).docx, Лакокрасочные материалы Горбунов ТЭМ-2з.docx Химическая кинетика как основа для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов. Химическая кинетика – это раздел физической химии, в котором изучаются скорости химических реакций, их зависимость от различных факторов и механизмы реакций. Механизмы реакций – это последовательность и характер стадий химических реакций. Скорость реакции, средняя скорость реакции в интервале, истинная скорость Скорость реакции – это изменение количества реагирующего вещества в единицу времени Скорость рассчитывается либо по уменьшению количества вещества А(-), исходного продукта; либо по увеличению количества продукта реакции В(+). Истинная скорость – определяется первой производной концентрации по времени. Чем меньше , тем ближе к истинной Классификации реакций, применяющиеся в кинетике: реакции, гомогенные, гетерогенные и микрогетерогенные; реакции простые и сложные (параллельные, последовательные, сопряженные, цепные). Реакции могут проходит как в гомогенной, так и в гетерогенной системе. (В гомогенной системе нет поверхности раздела фаз, в гетерогенной системе присутствуют несколько фаз, ограниченных друг от друга поверхностью раздела). Для гомогенной системы (гомогенные реакции): Для гетерогенной системы (гетерогенные реакции): Микрогетерогенные системы – это системы с промежуточным состоянием между гомогенными и гетерогенными. Близки к коллоидным растворам. Элементарный акт – это единичный акт взаимодействия или превращения частиц с образованием продуктов реакции или промежуточных соединений. Простые реакции проходят в одну стадию (однотипные элементарные акты) Сложные реакции включают не менее двух элементарных актов Параллельные – протекание нескольких процессов с участием одних и тех же исходных вещества, завершается образованием разных продуктов реакции. Скорость определяется наиболее быстрой стадией. Последовательные – продукты предыдущей элементарной реакции являются исходным веществом для последующей. Скорость определяется наиболее медленной реакцией. Сопряженные – это такие две реакции, из которых одна вызывает протекание в системе другой реакции, не осуществимой в отсутствие первой. Цепные – возможность протекания каждого элементарного акта сопряжена с успешным исходом предыдущего акта и обуславливает возможность последующего. Молекулярность элементарного акта реакции. Молекулярность элементарной реакции – число частиц, которые, согласно экспериментально установленному механизму реакции, участвуют в элементарном акте хим. взаимодействия. Молекулярность характеризуется только целыми числами. CaCO3 CO2+CaO (мономолекулярная) Реакции молекулярностью выше трёх неизвестны Зависимость скорости реакции от концентрации . Кинетические уравнения реакций первого, второго и кулевого порядков. Экспериментальные методы определения скорости и константы скорости реакций. Кинетическое уравнение – это уравнение, которое выражает зависимость скорости хим. реакции от концентраций компонентов реакционной смеси. Порядок реакции — число, равное сумме показателей степеней при концентрациях реагирующих веществ в кинетическом уравнении реакции. (Показатель степени при определенной концентрации определенного вещества) Реальный порядок реакции – это экспериментально найденная величина, которая может быть охарактеризована как сумма частных порядков по каждому из реагирующих веществ. Пример: для реакции aA+bBcC, , a+b – порядок, показывает, каким образом скорость реакции зависит от концентрации реагентов. Если порядок и молекулярность совпадают, то реакция – простая, если нет – сложная. Период полупревращения – это время, необходимое для того, чтобы исходная концентрация реагента уменьшилась вдвое. Зависимость скорости реакции от концентрации (скорость не постоянна в течение протекания реакции). Скорость прямо пропорциональна концентрации. Чем больше концентрация, тем больше скорость химической реакции. Это выражается в законе действующих масс (1867 г. Гульдберг и Вааге): при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции. Для конкретных простых реакций: Концентрация твёрдой фазы не учитывается. k1 и k2 – константы скоростей прямой и обратной реакции. Константа скорости – величина постоянная для данной реакции при данной температуре. Зависит от природы вещества, температуры, катализатора. Не зависит от концентрации. Физический смысл – константа скорости численно равна скорости реакции при концентрации каждого из реагирующих веществ равной 1 моль/л или если произведение концентраций реагирующих веществ в кинетической уравнении реакции равно 1. Сумма показателей степеней при концентрациях входящих в кинетическое уравнение это6.2.1. Кинетическое уравнение и порядок реакции d Общий порядок реакции определяется суммой показателей степени при концентрациях, входящих в кинетическое уравнение. Частный порядок реакции по компоненту определяется показателем степени при концентрации данного компонента. Общий порядок реакции представляет собой сумму показателей степени при концентрациях, входящих в кинетическое уравнение. Так, порядок реакции (I), выражение для скорости которой дается уравнением 642-2, равен двум, и данная реакции является реакцией второго порядка. Кроме того, можно говорить о частном порядке реакции по отношению к какому-либо ее компоненту. Частный порядок определяется показателем степени при соответствующей концентрации в кинетическом уравнении. Известны реакции шестого или даже седьмого порядка. Константа скорости реакции n-го порядка называется константой скорости n-го порядка. Порядок реакции — это эмпирический параметр: он может быть дробным и необязательно постоянным. Его находят экспериментально для конкретных условий. Следует четко различать порядок и молекулярность реакции. Скорость элементарной реакции определяется стехиометрией данной реакции, и для элементарной реакции вида оА + 6В + — • — ±> сС +
1) если концентрации реагирующих веществ постоянны и равны единице; 2) если концентрации реагирующих веществ постоянны; 3) если реагирующие вещества и продукты реакции находятся в одной фазе; 4) никогда не совпадают. 17. Какие из перечисленных воздействий приведут к изменению константы скорости реакции: а) изменение температуры, б) изменение объема реакционного сосуда, в) введение в систему катализатора, г) изменение концентрации реагтрующих веществ. 18. В каких случаях скорость реакции определяется изменением концентрации реагирующих веществ в единицу времени? 1) если давление в системе постоянное; 2) если объем системы постоянен; 3) если температура системы постоянна; 4) если энергия системы постоянна. 19. Для какой реакции при изменении количества вещества А скорость не изменится: а) А(г)+В(г)→; б) 2А(г)+В2(г)→; в) 2А(Т)+2В(г)→; г) 3А(г)+ В2(г)→. 20. Сумму показателей степеней при концентрациях, входящих в кинетическое уравнение называют? 1) общим кинетическим порядком реакции; 2) молекулярностью реакции; 3) порядком реакции по веществу; 4) стехиометрическими коэффициентами. 21. Что называют порядком реакции по веществу? 1) показатель степени при концентрации, входящей в кинетическое уравнение4 2) сумму показателей степеней при концентрациях, входящих в кинетическое уравнение; 3) сумму стехиометрических коэффициентов реакции; 4) стехиометрический коэффициент вещества. 22. Что называют общим кинетическим порядком реакции? 1) показатель степени при концентрации, входящей в кинетическое уравнение; 2) сумму показателей степеней при концентрациях, входящих в кинетическое уравнение; 3) сумму стехиометрических коэффициентов реакции; 4) произведение показателей степеней при концентрациях, входящих в кинетическое уравнение. 23. Биохимические реакции, протекающие в организме человека, преимущественно относятся к реакциям: 3) 1 порядка, переходящие в 0 порядок; 24. Реакция радиоактивного распада относится к реакциям: 25. Время необходимое для распада половины количеств радиоактивного вещества (реакция 1-го порядка): 1) прямо пропорционально константе скорости процесса распада; 2) обратно пропорционально константе скорости процесса распада; 3) зависит от исходного количества вещества; 4) равно половине константы скорости процесса распада. 26. Что называется молекулярностью реакции? 1) число молекул, вступающих в данную химическую реакцию; 2) сумма стехиометрических коэффициентов реакции; 3) число молекул, реагирующих в одном элементарном химическом акте; 4) произведение стехиометрических коэффициентов реакции. 27. Могут ли порядок реакции и молекулярность быть дробными величинами? 1) и порядок, и молекулярнось могут; 2) порядок – может, молекулярность – нет; 3) молекулярность – может, порядок – нет; 4) и порядок, и молекулярность не могут. 28. Число молекул, реагирующих в одном элементарном химическом акте называется: 1) молекулярностью реакции; 2) порядком реакции по веществу; 3) общим кинетическим порядком реакции; 4) стехиометрическим коэффициентом вещества. 29. Для каких реакций порядок и молекулярность всегда совпадают? 2) для простых протекающих в одну стадию; 3) никогда не совпадают; 4) для многостадийных реакций. 30. Как подразделяют химические реакции по механизму протекания? 1) простые и сложные; 2) гомогенные и гетерогенные; 3) экзотермические и эндотермические; 4) обратимые и необратимые. 31. Что называют простой химической реакцией? 1) продукт образуется в результате непосредственного взаимодействия частиц реагентов; 2) конечный продукт получается в результате осуществления двух и более простых реакций с образованием промежуточных продуктов; 3) исходные вещества и продукты находятся в одной фазе; 4) продукт образуется в результате взаимодействия не более двух частиц. 32. Что называют сложной химической реакцией? 1) продукт образуется в результате непосредственного взаимодействия частиц реагентов; 2) конечный продукт получается в результате осуществления двух и более простых реакций с образованием промежуточных продуктов; 3) исходные вещества и продукты находятся в одной фазе4 4) продукт образуется в результате взаимодействия более двух частиц. 33. Что называется лимитирующей стадией сложной химической реакции? 1) самая быстрая стадия; 2) стадия, имеющая низкую энергию активации; 3) самая медленная реакция; 4) самая сложная реакция. 34. Какие стадии называются сопряженными? 1) реакции, в которых продукт первой элементарной стадии вступает в реакцию второй стадии и т. д. пока не образуется конечный продукт; 2) реакции, в которых одно и то же вещество одновременно взаимодействует с одним или несколькими реагентами, участвуя в одновременно протекающих реакциях; 3) реакции, из которых одна вызывает протекание в системе другой реакции, не осуществимой в отсутствии первой; 4) реакции, в которых продукты реакции разлагаются с образованием исходных веществ. 35. Какие реакции называются последовательными? 1) реакции, в которых продукт первой элементарной стадии вступает в реакцию второй стадии и т. д. пока не образуется конечный продукт4 2) реакции, в которых одно и то же вещество одновременно взаимодействует с одним или несколькими реагентами, участвуя в одновременно протекающих реакциях; 3) реакции, из которых одна вызывает протекание в системе другой реакции, не осуществимой в отсутствии первой; 4) реакции, в которых продукты реакции разлагаются с образованием исходных веществ. 36. Какие реакции называются параллельными? 1) реакции, в которых продукт первой элементарной стадии вступает в реакцию второй стадии и т. д. пока не образуется конечный продукт; 2) реакции, в которых одно и то же вещество одновременно взаимодействует с одним или несколькими реагентами, участвуя в одновременно протекающих реакциях; 3) реакции, из которых одна вызывает протекание в системе другой реакции, не осуществимой в отсутствии первой; 4) реакции, в которых продукты реакции разлагаются с образованием исходных веществ. 37. Скорость параллельных реакций определяется: 1) скоростью самой медленной стадии; 2) разностью скоростей всех стадий; 3) суммой скоростей всех стадий; 4) скоростью самой быстрой стадии. 38. Реакции, в которых продукт первой элементарной стадии вступает в реакцию второй стадии и т. д. пока не образует конечный продукт называется: 39. Реакции, в которых одно и то же вещество одновременно взаимодействует с одним или несколькими реагентами, участвуя в одновременно протекающих реакциях называют: 40. Экспериментально установлено, что кинетическое уравнение реакции: 2 NO (г) + О2(г)→2 NO 2(г) имеет вид u = kc 2 ( NO ) c (О2) 1) реакция является тримолекулярной; 2) реакция протекает в одну стадию; 3) реакция имеет третий порядок; 4) реакция идет первый порядок как по кислороду, так и по монооксиду азота. 41. С ростом температуры увеличивается скорость реакций: 2) экзо — и эндотермических; 42. К какому типу реакции относятся реакции гидролиза бедков? 43. Процесс окисления глюкозы в организме – это: а) совокупность последовательных реакций, б) совокупность последовательно-параллельных реакций, в) экзэргонический процесс, г) эндэргонический процесс. 44. Как формулируется правило Вант-Гоффа? 1) при повышении температуры на 10 градусов скорость химической реакции увеличивается в 2-4 раза; 2) для большинства химических реакций скорость реакции увеличивается с ростом температуры; 3) скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам реакции; 4) при понижении температуры на 10 градусов скорость химической реакции увеличивается в 2-4 раза. 45. при повышении температуры на каждые 10 градусов скорость большинства реакций: 1) увеличивается в 2-4 раза; 2) не изменяется; 3) уменьшается в 2-4 раза; 4) увеличивается в 7-8 раз. 46. Укажите возможные значения температурного коэффициента скорости реакций, протекающих в живых организмах: 47. Увеличение скорости реакции с повышением температуры вызывается главным образом: 1) увеличением средней кинетической энергии молекул; 2) возрастанием числа активных молекул; 3) ростом числа столкновений; 4) уменьшением энергии активации реакции. 48. Каковы причины влияния температуры на скорость реакции? 1) изменение концентрации реагирующих веществ вследствие теплового расширения или сжатия жидкости; 2) температурная зависимость константы скорости; 3) изменение энергии активации при изменении температуры; 4) возрастания числа активных молекул. 49. Укажите правило Вант-Гоффа о температурной зависимости скорости реакции: 1) υ 2=υ1 g ∆ t \10 ; 3) 4) 50. Укажите уравнение Аррениуса о температурной зависимости скорости реакции: 1) 3) 4) υ 2=υ1 g ∆ t \10 . 51. Если константа скорости одной реакции (к) больше константы скорости второй реакции (к*), то такое соотношение между энергиями активации этих реакций: 3) нельзя определить; 52. Если прямая реакция экзотермична, а обратная эндотермична, то какая из них характеризуется более высоким значением энергии активации? 53. Как можно увеличить скорость реакции синтеза аммиака N 2(г)+3 H 2(г)↔2 NH 3(г), ∆Н‹0?а) повысить температуру, б) уменьшить концентрацию азота, в) увеличить давление, г) уменьшить объем реакционной смеси: 54. Чем объяснить повышение скорости реакции при введении в систему катализатора? а) уменьшением энергии активации, б) увеличением средней кинетической энергии молекул, в) возрастанием числа столкновений, г) ростом числа активных молекул. 55. действие катализатора на скорость химической реакции объясняется: 1) возникновением активированных комплексов; 2) увеличением числа столкновений; 3) возникновением активированных комплексов и изменением энергии активации; 4) изменением энергии активации. 56. Чем обусловлено ускоряющее действие катализаторов? 1) существенным уменьшением энергии активации соответствующего превращения; 2) существенным увеличением энергии активации соответствующего превращения; 3) образованием активированного комплекса; 4) существенным увеличением числа столкновений. 57. Действие ферментов: а) изменяет тепловой эффект реакции, б) снижает энергию активации, в) увеличивает скорости прямой и обратной реакций, г) является избирательным. 58. Действие катализаторов: а) а) изменяет тепловой эффект реакции, б) снижает энергию активации, в) увеличивает скорости прямой и обратной реакций, г) является избирательным. 59. При действии ферментов: а) снижается энергия активации, б) увеличивается скорость прямой и обратной реакций, в) изменяется тепловой эффект реакции, г увеличивается скорость только прямой реакции. 60. чем объясняется повышение скорости биохимической реакции при введении в систему фермента: а) уменьшением энергии активации, б) увеличением средней кинетической энергии молекул, в) ростом числа активных молекул, г) уменьшением числа столкновений молекул. источники: http://www.zomber.ru/chemistry_s/sc2/0321.php http://pandia.ru/text/79/439/7867-2.php |