Контрольная работа включает в себя пять теоретических вопросов и пять расчетных задач. Ответы на теоретические вопросы излагаются кратко и по существу. При решении задач нужно приводить весь ход решения и математические преобразования.

Таблица 1- Варианты контрольных заданий

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Физическая химия как наука, её практическое и теоретическое значение.

2. Основные положения молекулярно-кинетической теории.

3. Свойства газов. Газовые законы. Изопроцессы.

4. Внутренне строение и свойства жидкостей.

5. Внутренне строение и свойства твердых тел. Аморфные и кристаллические тела.

6. Первый закон термодинамики, его математическое выражение. Термохимия. Закон Гесса. Следствия из закона Гесса.

7. Второй закон термодинамики. Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Энтропия.

8. Термодинамические критерии протекания самопроизвольных процессов. Термодинамические потенциалы.

9. Обратимые и необратимые процессы. Характеристика состяния химического равноесия.

10. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье – Брауна. Уравнение изотермы и изобары химической реакции.

11. Фазовые равновесия. Основные понятия фазового равновесия: фаза, компонент, фазовый переход, фазовые равновесия, гомогенные и гетерогенные системы, число степеней свободы.

12. Характеристика фазовых переходов. Правило фаз Гиббса. Фазовое равновесие в однокомпонентных системах.

13. Термический анализ. Работы Н.С. Курнакова. Кривые охлаждение. Виды кривых охлаждения.

14. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем с эвтектическим превращением.Принципы построения.

15. Общая характеристика растворов, их отличие от смесей. Характеристика процессов растворения.

16. Способы выражения состава растворов.

17. Предельно разбавленные растворы.

18. Давление пара над раствором. Закон Рауля.

19. Температура кипения и замерзания разбавленного раствора.

20. Осмос и осмотическое давление.

21. Растворимость газов в жидкостях и твердых телах. Законы Генри и Сивертса.

22. Сущность процесса экстракции. Закон распределения вещества между двумя несмешивающимися жидкостями. Практическое применение закона распределения.

23. Термодинамическая сущность поверхностных явлений.

24. Сущность и характерные особенности процесса адсорбции.

25. Особенность физической и химической адсорбции.

26. Адсорбция на поверхности твердых адсорбентов. Уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра.

27. Предмет и задачи химической кинетики.

28. Скорость химической реакции, факторы, влияющие на эту величину. Константа скорости химической реакции.

29. Классификация химических реакций по признаку молекулярности и порядка реакции.

30. Кинетика гетерогенных реакций.

31. Характерные стадии гетерогенного химического процесса. Лимитирующая стадия процесса.

32. Катализ. Особенности каталитических процессов. Механизм гомогенного катализа. Механизм гетерогенного катализа.

33. Избирательное действие катализаторов. Факторы, влияющие на активность твердого катализатора. Пути повышения активности катализатора.

34. Торможение химических реакций. Ингибиторы.

35. Электролиты. Степень электролитической диссоциации. Основные положения теории электролитической диссоциации.

36. Сущность процесса электролиза. Законы электролиза. Катодные и анодные процессы.

37. Устройство и принцип работы гальванического элемента.ЭДС гальванического элемента.

38. Химические источники электрической энергии.

39.  Дисперсные системы, классификация дисперсных систем. Дисперсная фаза, дисперсионная среда.

40. Общая характеристика коллоидных систем, методы их получения.

41. Роль коллоидных систем в нефтехимии.

42. Свойства коллоидных систем.

43. Понятие об агрегативной устойчивости коллоидных растворов. Факторы, обусловливающие агрегативную устойчивость.

44. Понятие о старении   и коагуляции коллоидных растворов. Факторы, вызывающие коагуляцию.

45. Аэрозоли, их виды, размер частиц дисперсной фазы. Очистка воздуха от аэрозолей.

46. Эмульсии и суспензии, их виды. Практическое значение.

47. Понятие о высокомолекулярных соединениях (ВМС). Классификация полимеров по происхождению, примеры.

48. Набухание полимеров. Механизм набухания. Степень набухания. Факторы, влияющие на  степень набухания полимера.

49. Вязкость полимеров.

50. Понятие о студне. Способы получения студней. Механизм процесса застудневания. Факторы, влияющие на застудневание

51. Какое давление устанавливается в цилиндре двигателя автомобиля, если к концу такта сжатия температура повышается  с 50 до 250⁰С, а объем уменьшается с 0,75 до 0,12л? Первоначальное давление 80кПа.

52. При изготовлении электроламп их наполняют инертным газом при температуре 150⁰С. Под каким давлением должны заполняться лампы, чтобы при температуре 300⁰С, которая устанавливается при горении лампы, давление не превышало 0,1МПа.

53. Каково давление сжатого воздуха в баллоне вместимостью 20л при температуре 12⁰С, если масса этого воздуха 2кг.

54. Вычислите тепловой эффект химической реакции, по стандартным значениям теплоты образования веществ: CS_{2 (Г)} + 4H_{2 (Г)}  = 2H₂S _(Г) + CH_{4 (Г)}. Сделайте вывод о поглащении или выделении тепла в данном процессе.

55. Вычислите тепловой эффект химической реакции, по стандартным значениям теплоты образования веществ: СН_{4 (Г)} + 2O_{2 (Г)} = СО_{2 (Г)} + 2Н₂O_(Г), сделайте вывод о поглащении или выделении тепла в данном процессе.

56. Вычислите тепловой эффект химической реакции, по стандартным значениям теплоты образования веществ: С₂Н_{6 (Г)} + 3,5О_{2 (Г)} = 2СО_{2 (Г)} + 3Н₂О _(Г). Сделайте вывод о поглащении или выделении тепла в данном процессе.

57. По таблицам стандартных термодинамических величин рассчитайте изменение энтропии в процессе взаимо­действия аммиака с хлором в стандартных условиях:

 2NH₃(_Г)  + 3Сl_2(Г)  = N_2(Г)  + 6HСl_(Г). Сделайте вывод о возможности протекания процесса в данных условиях.

58. По таблицам стандартных термодинамических величин рассчитайте изменение энтропии в стандартных условиях NН₄Сl _(Т) = NН_{3 (Г)} + НСl _(Г). Сделайте вывод о возможности протекания процесса в данных условиях.

59. По таблицам стандартных термодинамических величин рассчитайте изменение энтропии в стандартных условиях СН_{4 (Г)} + 4Сl_2(Г) = ССl_4(Г) + 4НCl. Сделайте вывод о возможности протекания процесса в данных условиях.

60. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса по стандартным значениям энтальпии и энтропии. TiCl_{4 (Ж)} + 2H₂О_(Г) = TiO_{2 (Т)} +4HCl_(Г).Сделать вывод о возможности и направлении протекания процесса.

61. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса по стандартным значениям энтальпии и энтропии. СО _(Г) + 3Н_{2 (Г)} = СН_{4 (Г)} + Н₂О _(Г).Сделать вывод о возможности и направлении протекания процесса

62. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса по стандартным значениям энтальпии и энтропии. СО _(Г) + 3Н_{2 (Г)} = СН_{4 (Г)} + Н₂О _(Г).Сделать вывод о возможности и направлении протекания процесса

63. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса по стандартным значениям энтальпии и энтропии3Fe₂О_{3 (T)} + Н_{2 (Г)} = 2Fe₃О_{4 (T)} + Н₂О _(Г) Сделать вывод о возможности и направлении протекания процесса

64. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса по стандартным значениям энтальпии и энтропии 2ZnS _(T) + 2СО _(Г).= СO_{2 (Г)} + CS_{2 (Г)} + 2Zn _(T). Сделать вывод о возможности и направлении протекания процесса

65. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса по стандартным значениям энтальпии и энтропии С₂Н_{4 (Г)} + Н₂О _(Ж)  = С₂Н₅ОН _(Ж). Сделать вывод о возможности и направлении протекания процесса

66. Как повлияет на химическое равновесие системы: 2СО _(г)« СО_{2 (г)}+ С _(т);

DН⁰₂₉₈= - 172,5кДж.

а) Повышение давления;

б) Повышение температуры;

в) Увеличение концентрации оксида углерода (IV).

Ответ обоснуйте.

67. Как повлияет на химическое равновесие системы: C₂H₂+2,5 O₂=2CO₂+ H₂O+1300 кДж

а) Повышение давления;

б) Понижение температуры;

в) Увеличение концентрации ацетилена.

Ответ обоснуйте.

68. Как повлияет на химическое равновесие системы: SO₂ + 0,5 O₂ = SO₃ + 396 кДж/моль

а) Повышение давления;

б) Понижение температуры;

в) Увеличение концентрации ацетилена.

Ответ обоснуйте.

69. Серебряные монеты обычно чеканят из сплава, состоящего из равных масс меди и серебра. Сколько граммов меди  находится в 200г такого сплава в виде кристаллов, вкрапленных в эвтектику, если последняя содержит 28 масс % меди

70. Какой металл и в каком количестве выделится при охлаждении 200г жидкого сплава меди и алюминия, содержащего 25масс% меди, если эвтектика включает 32,5масс% меди?

71.  -73. Проведите анализ предложенной диаграммы по плану:

а) Тип диаграммы

б) Характерные поля, линии и точки на диаграмме;

в) Число степеней свободы в заданных точках;

г) Описать ход кристаллизации состава точки (1)

д) Вычислить массу равновесных фаз в точке «О», если масса первоначального расплава 400г.

74. Вычислить молярную массу, молярную концентрацию и титр раствора, содержащего 2 г глюкозы (C₆H₁₂O₆) в 60 г воды (плотность 1,01 г/см³).

75. Сколько мл 30%-ого раствора едкого кали (плотность 1,29 г/см³) необходимо для приготовления 3 л 0,54 М раствора?

76. Вычислить молярную, нормальную и моляльную концентрацию 10%-ого раствора азотной кислоты (плотность 1,056 г/см³).

77. Вычислить, сколько глицерина C₃H₅(OH)₃ нужно растворить в 200 г воды, чтобы раствор замерзал при –5⁰ С. Криоскопическая постоянная воды 1,86 град.

78. Вычислить температуру замерзания водного 30%-ого раствора C₂H₅OH. Криоскопическая постоянная воды равна 1,86 град.

79. Понижение давления пара над раствором, содержащим 0,4 моль анилина в 3,04 кг сероуглерода, при некоторой температуре равно 1003,7 Па. Давление пара сероуглерода при той же температуре 1,0133·10⁵ Па. Вычислите молекулярную массу сероуглерода.

80. Давление пара над раствором 10,5 г не электролита в 200 г ацетона равно 21854,40 Па. Давление пара ацетона (CH₃)₂CO при этой температуре равно 23939,35 Па. Найдите молекулярную массу неэлектролита.

81. Реакция между веществами А и В протекает по уравнению 2А + В = С; концентрация вещества А равна 6 моль/л, а вещества в – 5 моль/л. Константа скорости реакции равна 0,5 л² · моль^-2 · с^-1. Вычислите скорость химической реакции в начальный момент и в тот момент, когда в реакционной смеси останется 45 % вещества В.

82. Разложение N₂O на поверхности золота при высоких температурах протекает по уравнению 2N₂O = 2N₂+O₂. Константа скорости данной реакции равна 5·10^-4 л · моль^-1 · мин^-1 при 1173 К. Начальная концентрация N₂O – 3,2 моль/л. Определить скорость реакции при заданной температуре в начальный момент и в тот момент, когда разложение 25 % N₂O.

83. Реакция между веществами А и В выражается уравнением 2А+В ↔ 2С. Начальная концентрация вещества А равна 0,3 моль/л, а вещества

В – 0,5  моль/л. Константа скорости реакции равна 0,8 л² · моль^-2 · мин^-1. Рассчитайте начальную скорость прямой реакции и скорость по истечении некоторого времени, когда концентрация вещества А уменьшается на 0,1 моль.

84. Найдите объем катализатора для синтеза NH₃, если производительность установки 5000 м³ аммиака в час. Производительность используемого катализатора 2000 кг/(м³·ч).

85. Электролиз раствора Na₂SO₄ проводили в течении пяти часов при силе тока7А. Составьте уравнения  электродных процессов и рассчитайте массу воды, разложившуюся в ходе этого процесса и объем газов, выделившихся на катоде и аноде.

86. Через раствор FeCl₂ пропущен ток силой 3А в течение 12 мин, а  через раствор FeCl₃- ток силой 4А (в течение того же промежутка время). В каком случае выделится больше железа?Ответ подтвердите расчетами.

87. Составьте схему гальванического элемента, в основе которого лежит реакция: Ni + Pb(NO₃)₂ =  Ni(NO₃)₂ + Pb. 

Напишите  электронные  уравнения  катодного и анодного процессов. Вычислите ЭДС этого элемента,если [Ni²⁺]= 0,01моль/л; [Pb]=0,0001моль/л?

88. Составьте  схему гальванического элемента, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС медно-кадмиевого гальванического элемента, котором[Cd²⁺]=0,8 моль/л, а [ С u²⁺]=0,01моль/л?

89. Составьте схему электролиза раствора соли Ni SO₄. Рассчитайте массу вещества, выделившегося на катоде, если через электролит пропущено 48250 Кл электричества.

90. Коллоидный раствор получен в результате реакции обмена между растворами серной кислоты и гидроксида бария при избытке гидроксида бария. Составьте схему строения мицеллы золя, дайте необходимые пояснения.

91. Коллоидный раствор получен в результате реакции обмена между растворами сероводорода и гидроксида висмута (III), при избытке сероводорода. Составьте схему строения мицеллы золя, дайте необходимые пояснения.

92. Коллоидный раствор получен в результате реакции обмена между растворами нитрата серебра и бромоводородной кислоты, при избытке бромоводородной кислоты. Составьте схему строения мицеллы золя, дайте необходимые пояснения.

93. Составьте схему образования мицеллы золя гидроксида алюминия, полученного при глубоком гидролизе сульфата алюминия.

94. Пороги коагуляции золя электролита оказались равны (моль/л):

С_NaNO3=250,0; С_Мg(NO3)2=20,0; C _Fe(NO3)3 =0,5. Какие ионы электролитов являются коагулирующими? Как заряжены частицы золя?

95. Вычислить порог коагуляции сульфата натрия, если добавление 0,003л 0,1Н

Na₂SO₄ вызывае коагуляцию 0,015л золя.

96. Какой объем 0,0002М Fe(NO₃)₃ требуется для коагуляции щ0,025л золя сульфата мышьяка, если порог коагуляции C _Fe(NO3)3 =0,067ммоль/л.

97. Некоторый полимер содержит 67,9% углерода, 26,4% азота и 5,7% водорода. Установите формулу структурного звена этого полимера.

98. Напишите структурную формулу акриловой (простейшей непредельной одноосновной карбоновой) кислоты и уравнение реакции взаимодействия этой кислоты с метиловым спиртом. Составьте схему полимеризации образовавшегося продукта.

99. Как получают в промышленности стирол? Приведите схему его полимеризации. Изобразите с помощью схем линейную и трехмерную структуры полимеров.

100. Чему равно среднечисловое значение молекулярной массы для системы, содержащей N молекул с массой 1, N молекул с массой 2, 3N молекул с массой 3, 5N  молекул с массой 5,  2N молекул с массой 6.