Capitolo 21 – L’energia libera #97171 - Prove ed esercizi Zanichelli

Spontaneità delle reazioni

Perché la reazione A_(g) + B_(g) → C_(s) possa avvenire spontaneamente:

A:

la reazione deve essere esotermica

B:

la reazione deve essere endotermica

C:

la variazione di entropia dell'ambiente deve essere minore di zero

D:

l'ambiente deve cedere calore al sistema

Scelta multipla

Spontaneità di una reazione e variazione di energia libera

La variazione di energia libera di una reazione spontanea si identifica:

A:

con il lavoro compiuto dal sistema se il processo avviene irreversibilmente

B:

con il lavoro di volume in gioco nel processo

C:

con la somma del lavoro di volume e del lavoro utile che il sistema può fornire

D:

con il lavoro utile fornito dal sistema in condizioni di reversibilità

Scelta multipla

Reazioni endotermiche con aumento di entropia

Una reazione endotermica, che avviene con aumento di entropia:

A:

è spontanea a qualunque temperatura

B:

non è mai spontanea

C:

può avvenire spontaneamente a bassa temperatura

D:

può avvenire spontaneamente ad alta temperatura

Scelta multipla

Spontaneità di una reazione in condizioni standard

In condizioni standard, per la seguente reazione:
C_(s) + H₂O_(g) → CO_(g) + H_2(g)
si ha ΔH° = 131,3 kJ e ΔS° = 134,11 J/K.
Si deduce che:

A:

la reazione è spontanea

B:

la reazione è spontanea se si abbassa la temperatura

C:

la reazione è spontanea se si innalza la temperatura

D:

la reazione può avvenire a temperatura ambiente, ma con velocità trascurabile

Scelta multipla

Relazioni fra entalpia, energia interna ed entropia di un sistema

Per la reazione esotermica in fase gassosa (a 25 °C):
N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃
le relazioni riguardanti l'entalpia, l'energia interna e l'entropia del sistema sono:

A:

ΔH > 0; |ΔU| < |ΔH|; ΔS > 0

B:

ΔH < 0; |ΔU| < |ΔH|; ΔS < 0

C:

ΔH < 0; |ΔU| > |ΔH|; ΔS > 0

D:

ΔH < 0; |ΔU| > |ΔH|; ΔS < 0

Scelta multipla

I processi spontanei

Una reazione avviene con sviluppo di calore pari a 8 kJ e la variazione di entropia è uguale a –20 J/K (alla temperatura di 25 °C). Tale reazione:

A:

non può avvenire spontaneamente

B:

avviene spontaneamente

C:

avviene spontaneamente se si aumenta la temperatura

D:

è spontanea nel verso opposto

Scelta multipla

Il valore positivo della variazione di energia libera

Se la variazione di energia libera di una reazione è positiva:

A:

la reazione è all'equilibrio

B:

la reazione avviene spontaneamente

C:

la reazione avviene spontaneamente nel verso opposto

D:

la reazione può avvenire spontaneamente in presenza di un catalizzatore

Scelta multipla

La variazione di energia libera di una reazione

La variazione di energia libera di una reazione:

A:

è la stessa, sia che la reazione avvenga reversibilmente che irreversibilmente

B:

è massima, se la reazione avviene in condizioni di reversibilità

C:

è uguale a zero, se la reazione avviene in condizioni di massima irreversibilità

D:

è la somma del lavoro di volume e del lavoro utile

Scelta multipla

Reazioni esotermiche con diminuzione di entropia

Una reazione esotermica che avviene con diminuzione di entropia:

A:

non è una reazione spontanea

B:

può avvenire spontaneamente ad alta temperatura

C:

può avvenire spontaneamente a bassa temperatura

D:

è una reazione spontanea

Scelta multipla

La variabile di stato temperatura

Una reazione per la quale si ha ΔH° = –40 kJ e ΔS° = –35 J/K:

A:

è una reazione favorita a tutte le temperature

B:

è una reazione sfavorita al di sopra di 1143 K

C:

è una reazione favorita al di sotto di 1143 K

D:

è una reazione favorita al di sopra di 870 °C

Scelta multipla

Le reazioni forzose

Una reazione forzosa:

A:

è una reazione che avviene con diminuzione di entropia

B:

è una reazione per la quale ΔG = 0

C:

può avvenire se si fornisce lavoro dall'esterno

D:

non può avvenire in nessun caso

Scelta multipla

Processi termodinamici

Quale delle seguenti affermazioni è errata?

A:

Le reazioni endotermiche possono avvenire spontaneamente

B:

Le reazioni esotermiche avvengono spontaneamente solo se la variazione di entropia del sistema è positiva

C:

Una reazione può essere termodinamicamente favorita, ma non svolgersi in tempi apprezzabili

D:

La variazione di energia libera di una reazione coincide (a meno del segno) con il lavoro utile fornito dal sistema in condizioni di reversibilità

Scelta multipla

L'attività di un sistema

Per un gas reale molto rarefatto:

A:

il coefficiente di attività tende a uno

B:

il coefficiente di attività tende a zero

C:

l'attività del gas è molto minore della sua pressione

D:

l'attività del gas è molto maggiore della sua pressione

Scelta multipla

Calcolo della variazione di energia libera di una reazione

Per una reazione, che avviene alla temperatura di 27 °C (e pressione costante) con sviluppo di calore pari a 8,5 kJ e variazione di entropia di 20 J/K, la variazione di energia libera è uguale a:

A:

2500,5 J

B:

6008,5 J

C:

–14,5 kJ

D:

–8,54 kJ

Scelta multipla

Entalpia, entropia e reazioni non spontanee

Una reazione non avviene mai spontaneamente, se per il sistema reagente le variazioni di entalpia e di entropia sono rispettivamente:

A:

ΔH < 0; ΔS > 0

B:

ΔH > 0; ΔS < 0

C:

ΔH > 0; ΔS > 0

D:

ΔH < 0; ΔS < 0

Scelta multipla

Processi non spontanei

Quale delle reazioni caratterizzate dai valori di ΔH° e ΔS° indicati non avviene spontaneamente alla temperatura di 25 °C?

A:

ΔH° = –3,5 kJ; ΔS° = –30 J/K

B:

ΔH° = 6,4 kJ; ΔS° = –25 J/K

C:

ΔH° = –2800 kJ; ΔS° = 8 J/K

D:

ΔH° = –12 kJ; ΔS° = –12 J/K

Scelta multipla

Favorire una reazione forzosa

Per far sì che una reazione forzosa possa avvenire:

A:

si può fornire al sistema lavoro dall'esterno

B:

si può aggiungere al sistema un catalizzatore

C:

si può far avvenire la reazione in una pila

D:

si può far avvenire la reazione in modo reversibile

Scelta multipla

La variazione di entropia di un sistema

Una reazione che avvenga con variazione di entropia trascurabile:

A:

è una reazione forzosa

B:

è una reazione irreversibile

C:

è spontanea se è una reazione endotermica

D:

è spontanea se è una reazione esotermica

Scelta multipla

La variazione di energia libera di un sistema

Se la variazione di energia libera di una reazione è ΔG = –7000 J, possiamo affermare che:

A:

la reazione non avviene spontaneamente

B:

il lavoro che si ottiene in pratica dalla reazione corrisponde a 7000 J

C:

il lavoro che si può ottenere in pratica dalla reazione è minore di 7000 J

D:

la reazione può fornire un lavoro uguale a 7000 J se avviene irreversibilmente

Scelta multipla

Le funzioni di stato della termochimica

Quale delle seguenti affermazioni è errata?

A:

Allo zero assoluto solo le reazioni esotermiche sarebbero spontanee

B:

Una reazione è detta forzosa quando la variazione di energia libera della reazione è negativa

C:

Le reazioni per le quali ΔH > 0 e ΔS > 0 sono favorite dalle alte temperature

D:

Una reazione per la quale ΔH < 0 e ΔS > 0 è una reazione spontanea

Scelta multipla