Chimica - Scuola secondaria di secondo grado Termodinamica chimica Energia libera di Gibbs Spontaneità delle reazioni

Capitolo 21 – L’energia libera

20 esercizi

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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Chimica

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

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