Thermodynamik in der Chemie: Energieumwandlungen verstehen

Question 1

Was ist die Gleichgewichtskonstante?

Accepted Answer

Das Verhältnis der Konzentrationen der Produkte zu den Reaktanten im Gleichgewicht

Answer

Das Verhältnis der Geschwindigkeitskonstanten der Hin- und Rückreaktion

Answer

Die Konzentration der Produkte bei Gleichgewicht

Answer

Die Konzentration der Reaktanten bei Gleichgewicht

Question 2

Was besagt der dritte Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie eines perfekten Kristalls bei 0 K ist Null.

Answer

Die Wärmekapazität eines perfekten Kristalls bei 0 K ist unendlich.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante einer Reaktion ist unabhängig von der Temperatur.

Answer

Die Gibbs-Energie einer Reaktion ist bei konstanter Temperatur und konstantem Druck konstant.

Question 3

Was ist der Zweck eines Kalorimeters?

Accepted Answer

Messung der bei einer chemischen Reaktion freigesetzten oder absorbierten Wärmemenge.

Answer

Messung der Temperatur einer chemischen Reaktion.

Answer

Messung der Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion.

Answer

Bestimmung der Enthalpieänderung einer chemischen Reaktion.

Question 4

Was ist ein exergonischer Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess, der unter Energiefreisetzung abläuft.

Answer

Ein Prozess, der unter Energieaufnahme abläuft.

Answer

Ein Prozess, der im Gleichgewicht abläuft.

Answer

Ein Prozess, der irreversibel ist.

Question 5

Welche Aussage zur Reaktionsenthalpie ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist die Wärmemenge, die bei einer Reaktion bei konstantem Druck aufgenommen oder freigesetzt wird.

Answer

Sie ist die Wärmemenge, die bei einer Reaktion bei konstantem Volumen aufgenommen oder freigesetzt wird.

Answer

Sie ist unabhängig von der Temperatur.

Answer

Sie hat immer ein positives Vorzeichen.

Question 6

Bei einer Reaktion ist die Enthalpieänderung negativ. Was bedeutet das?

Accepted Answer

Die Reaktion ist exotherm (gibt Wärme ab).

Answer

Die Reaktion ist endotherm (nimmt Wärme auf).

Answer

Die Reaktion ist spontan.

Answer

Die Reaktion ist nicht spontan.

Question 7

Was beschreibt die Entropie eines Systems?

Accepted Answer

Den ungeordneten Zustand des Systems

Answer

Den geordneten Zustand des Systems

Answer

Die Energie des Systems

Answer

Die Temperatur des Systems

Question 8

Welche der folgenden Reaktionen ist unter Standardbedingungen spontan?

Accepted Answer

Eine Reaktion mit negativer Enthalpieänderung und positiver Entropieänderung

Answer

Eine Reaktion mit positiver Enthalpieänderung und negativer Entropieänderung

Answer

Eine Reaktion mit positiver Enthalpieänderung und positiver Entropieänderung

Answer

Eine Reaktion mit negativer Enthalpieänderung und negativer Entropieänderung

Question 9

Was ist die Gibbs-Energie?

Accepted Answer

Ein Maß für die maximal nutzbare Arbeit eines Systems

Answer

Ein Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit

Answer

Ein Maß für die Gesamtenergie eines Systems

Answer

Ein Maß für die Entropie eines Systems

Question 10

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Die Verbrennung von Propan

Answer

Die Auflösung von Kochsalz in Wasser

Answer

Die Kondensation von Wasserdampf

Answer

Die Verdampfung von Wasser

Question 11

Was besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt immer zu.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer ab.

Answer

Die Entropie eines Systems kann niemals größer werden als die Entropie seiner Umgebung.

Answer

Die Entropie eines Systems ist immer positiv.

Question 12

Bei welcher Reaktionsart wird durch eine Temperaturerhöhung die Reaktion begünstigt?

Accepted Answer

Endotherme Reaktionen

Answer

Exotherme Reaktionen

Answer

Spontane Reaktionen

Answer

Nicht-spontane Reaktionen

Question 13

Welche Aussage zur Energie eines abgeschlossenen Systems ist korrekt?

Accepted Answer

Die Energie des Systems bleibt konstant.

Answer

Die Energie kann sich erhöhen oder verringern.

Answer

Die Energie kann nur abnehmen.

Answer

Die Energie kann beliebig verändert werden.

Question 14

Welche Größe ist eine intensive Größe?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Masse

Answer

Volumen

Answer

Druck

Question 15

Welches Vorzeichen hat die Änderung der freien Energie für eine freiwillig ablaufende Reaktion?

Accepted Answer

Negativ

Answer

Positiv

Answer

Null

Answer

Variabel

Question 16

Was beschreibt die Gibbs-Duhem-Gleichung?

Accepted Answer

Den Zusammenhang zwischen chemischen Potentialen und Molenbrüchen

Answer

Die Abhängigkeit der Enthalpie von der Temperatur

Answer

Die Abhängigkeit der Entropie vom Volumen

Answer

Die Beziehung zwischen Druck, Volumen und Temperatur

Question 17

Welches System ist ein offenes System?

Accepted Answer

Eine erhitzte Flüssigkeit in einem offenen Gefäß

Answer

Ein geschlossener Behälter mit Reaktionsgasen

Answer

Ein abgeschlossenes Reaktionsgefäß

Answer

Ein System mit konstantem Druck und Volumen

Question 18

Welche Aussage beschreibt die Änderung der freien Enthalpie korrekt?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die spontan ablaufenden Reaktionen.

Answer

Sie nimmt bei einer chemischen Reaktion immer zu.

Answer

Sie ist eine extensive Größe.

Answer

Sie ist die Differenz zwischen Enthalpie und Entropie.

Question 19

Welche Reaktion ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Propan

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Answer

Sublimation von Trockeneis

Answer

Auflösen von Natriumchlorid in Wasser

Question 20

Welche Vorzeichenkonvention gilt für die Enthalpieänderung einer exothermen Reaktion?

Accepted Answer

Negativ

Answer

Positiv

Answer

Null

Answer

Temperaturabhängig

Question 21

Was ist das Kriterium für die Spontaneität einer Reaktion bei konstanter Temperatur und konstantem Druck?

Accepted Answer

ΔG < 0

Answer

ΔH < 0

Answer

ΔS < 0

Answer

ΔT < 0

Question 22

Welche Größe beschreibt die Wärmekapazität pro Mol eines Stoffes?

Accepted Answer

Molare Wärmekapazität

Answer

Spezifische Wärmekapazität

Answer

Thermische Leitfähigkeit

Answer

Spezifische Enthalpie

Question 23

Welcher Faktor hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Volumen des Reaktionsgefäßes

Answer

Konzentration der Reaktanten

Answer

Temperatur

Answer

Oberfläche der Reaktanten

Question 24

Was ist der Unterschied zwischen einer exothermen und einer endothermen Reaktion?

Accepted Answer

Exotherme Reaktionen geben Wärme ab, endotherme Reaktionen nehmen Wärme auf

Answer

Endotherme Reaktionen geben Wärme ab, exotherme Reaktionen nehmen Wärme auf

Answer

Exotherme Reaktionen verlaufen spontan, endotherme Reaktionen nicht

Answer

Die Begriffe sind Synonyme

Question 25

Welches der folgenden Geräte wird zur Messung der Wärmemenge einer Reaktion verwendet?

Accepted Answer

Kalorimeter

Answer

Thermometer

Answer

Manometer

Answer

Spektrophotometer

Question 26

Welche Größe bestimmt bei konstanter Temperatur und konstantem Druck die spontane Richtung einer Reaktion?

Accepted Answer

Die Änderung der Gibbs-Energie

Answer

Die Änderung der Enthalpie

Answer

Die Änderung der Entropie

Answer

Die Änderung der inneren Energie

Question 27

Welche Aussage zum chemischen Gleichgewicht ist korrekt?

Accepted Answer

Alle Aussagen sind richtig

Answer

Die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte bleiben konstant

Answer

Die Netto-Reaktionsgeschwindigkeit ist gleich Null

Answer

Die Änderung der Gibbs-Energie ist negativ

Question 28

Was unterscheidet die freie Enthalpie von der Gesamtenthalpie?

Accepted Answer

Die freie Enthalpie berücksichtigt die Entropie.

Answer

Die Gesamtenthalpie berücksichtigt das Volumen.

Answer

Die freie Enthalpie ist immer kleiner als die Gesamtenthalpie.

Answer

Die Gesamtenthalpie ist unabhängig von der Temperatur.

Question 29

Was bedeutet Entropie?

Accepted Answer

Maß für die Unordnung eines Systems

Answer

Maß für die Energie eines Systems

Answer

Maß für die Geschwindigkeit einer Reaktion

Answer

Maß für die Gleichgewichtskonstante einer Reaktion

Question 30

Was besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt mit der Zeit zu.

Answer

Die freie Energie eines Systems nimmt mit der Zeit ab.

Answer

Die Gesamtenthalpie eines Systems nimmt mit der Zeit zu.

Answer

Die Gibbs-Energie eines Systems nimmt mit der Zeit zu.

Question 31

Welches ist das Kriterium für den spontanen Ablauf einer Reaktion?

Accepted Answer

Abnahme der freien Enthalpie

Answer

Zunahme der Gesamtenthalpie

Answer

Abnahme der Entropie

Answer

Zunahme der Gibbs-Energie

Question 32

Welche Beziehung besteht zwischen der freien Enthalpie und der Gleichgewichtskonstante einer Reaktion?

Accepted Answer

ΔG° = -RT ln K

Answer

ΔG° = +RT ln K

Answer

ΔG° = RT ln K

Answer

ΔG° = -kT ln K

Question 33

Die Enthalpieänderung einer exothermen Reaktion ist:

Accepted Answer

Negativ.

Answer

Positiv.

Answer

Null.

Answer

Sowohl negativ als auch positiv.

Question 34

Welche der folgenden Größen ist keine thermodynamische Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Energie

Answer

Temperatur

Answer

Entropie

Question 35

Welche Aussage über Zustandsfunktionen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie hängen nur vom Zustand des Systems ab, nicht vom Weg, auf dem dieser Zustand erreicht wurde.

Answer

Sie sind nur für ideale Gase definiert.

Answer

Sie können sowohl positiv als auch negativ sein.

Answer

Ihre Summe ergibt immer Null.

Question 36

Welche der folgenden Größen ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Molare Masse

Question 37

Was beschreibt die Entropie eines Systems?

Accepted Answer

Die Unordnung des Systems und die Anzahl der möglichen Zustände, in denen es sich befinden kann.

Answer

Die Energie des Systems.

Answer

Die Temperatur des Systems.

Answer

Das Volumen des Systems.

Question 38

Welche der folgenden Reaktionen ist spontan?

Accepted Answer

Eine Reaktion mit negativer Enthalpieänderung und positiver Entropieänderung.

Answer

Eine Reaktion mit positiver Enthalpieänderung und negativer Entropieänderung.

Answer

Eine Reaktion mit positiver Enthalpieänderung und positiver Entropieänderung.

Answer

Eine Reaktion mit negativer Enthalpieänderung und negativer Entropieänderung.

Question 39

Was besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt in jedem geschlossenen System zu.

Answer

Die Energie des Universums bleibt konstant.

Answer

Keine Maschine kann mit einem Wirkungsgrad von 100 % arbeiten.

Answer

Die Wärme kann nicht spontan von einem kälteren zu einem wärmeren Körper fließen.

Question 40

Welche der folgenden Aussagen über exotherme Reaktionen ist richtig?

Accepted Answer

Sie geben Wärme an die Umgebung ab.

Answer

Sie haben eine positive Enthalpieänderung.

Answer

Sie sind immer spontan.

Answer

Sie haben eine negative Entropieänderung.

Question 41

Was ist die Standardbildungsenthalpie einer Verbindung?

Accepted Answer

Die Enthalpieänderung, die auftritt, wenn 1 Mol einer Verbindung aus ihren Elementen im Standardzustand gebildet wird.

Answer

Die Enthalpieänderung, die auftritt, wenn 1 Mol einer Verbindung zerfällt.

Answer

Die Enthalpieänderung, die auftritt, wenn 1 Mol einer Verbindung in Wasser gelöst wird.

Answer

Die Enthalpieänderung, die auftritt, wenn 1 Mol einer Verbindung verdampft.

Question 42

Die Entropie eines Systems ist ein Maß für seine

Accepted Answer

Unordnung

Answer

Reaktionsgeschwindigkeit

Answer

Temperatur

Answer

Energie

Question 43

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Answer

Sublimation von Trockeneis

Question 44

Welche Einheit wird in der Thermodynamik für die Entropie verwendet?

Accepted Answer

J/K

Answer

cal/g

Answer

kJ/mol

Answer

kcal/mol

Question 45

Was ist ein spontaner Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess, der ohne Zufuhr von Energie abläuft und zu einer Abnahme der Gibbs-Energie führt.

Answer

Ein Prozess, der mit Zufuhr von Energie abläuft und zu einer Zunahme der Gibbs-Energie führt.

Answer

Ein Prozess, der im Gleichgewicht ist.

Question 46

Was ist ein Katalysator?

Accepted Answer

Eine Substanz, die die Aktivierungsenergie einer Reaktion herabsetzt.

Answer

Eine Substanz, die die Reaktionsgeschwindigkeit verlangsamt.

Answer

Eine Substanz, die die Reaktionsgeschwindigkeit beschleunigt.

Question 47

Was beschreibt das Prinzip von Le Chatelier?

Accepted Answer

Wird ein chemisches System im Gleichgewicht gestört, verschiebt sich das Gleichgewicht so, dass die Störung teilweise aufgehoben wird.

Answer

Wird ein chemisches System im Gleichgewicht gestört, verschiebt sich das Gleichgewicht so, dass die Störung verstärkt wird.

Question 48

Welche der folgenden Aussagen über die Entropie ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie ist ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit eines Systems.

Answer

Die Entropie ist ein Maß für die Energie eines Systems.

Answer

Die Entropie ist eine konservierte Größe, die sich in einem geschlossenen System nicht verändert.

Question 49

Welches der folgenden Systeme befindet sich im thermodynamischen Gleichgewicht?

Accepted Answer

Ein geschlossenes, isoliertes System, in dem keine Nettoänderungen in seinen Eigenschaften wie Temperatur, Druck oder Konzentration stattfinden.

Answer

Ein offenes System, in dem Materie und Energie mit der Umgebung ausgetauscht werden.

Question 50

Welche der folgenden Aussagen über spontane Prozesse ist korrekt?

Accepted Answer

Spontane Prozesse laufen ohne externe Energiezufuhr ab und führen zu einer Zunahme der Entropie des Gesamtuniversums.

Answer

Spontane Prozesse können zu einer Abnahme der Entropie eines Systems führen.

Answer

Spontane Prozesse sind immer irreversibel.

Question 51

Welche der folgenden Aussagen über die Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Thermodynamik ist ein Zweig der Physik, der sich mit Energieumwandlungen und deren Auswirkungen auf makroskopische Systeme beschäftigt.

Answer

Die Thermodynamik ist ein Zweig der Chemie, der sich mit der Struktur und Reaktivität von Molekülen beschäftigt.

Question 52

Welche Aussage beschreibt die Gibbs-Energie (G) am besten?

Accepted Answer

Die Gibbs-Energie ist ein thermodynamisches Potential, das die Spontaneität einer Reaktion bei konstantem Druck und Temperatur angibt.

Answer

Die Gibbs-Energie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Die Gibbs-Energie ist ein Maß für die Wärmemenge, die bei einer Reaktion freigesetzt oder aufgenommen wird.

Answer

Die Gibbs-Energie ist die gesamte Energie eines Systems.

Question 53

Welche thermodynamische Größe beschreibt die Unordnung eines Systems?

Accepted Answer

Entropie (S)

Answer

Gibbs-Energie (G)

Answer

Innere Energie (U)

Answer

Enthalpie (H)

Question 54

Wie verändert sich die Entropie (S) eines Systems, wenn es von fest zu gasförmig übergeht?

Accepted Answer

Die Entropie erhöht sich.

Answer

Die Entropie bleibt gleich.

Answer

Die Entropie verringert sich.

Answer

Die Entropieänderung ist nicht vorhersehbar.

Question 55

Welche Aussage über die Enthalpieänderung (ΔH) einer exothermen Reaktion ist korrekt?

Accepted Answer

ΔH ist negativ.

Answer

ΔH ist gleich Null.

Answer

ΔH kann sowohl positiv als auch negativ sein.

Answer

ΔH ist positiv.

Question 56

Welche Gleichung beschreibt die Gibbs-Helmholtz-Gleichung?

Accepted Answer

ΔG = ΔH - TΔS

Answer

ΔG = ΔH + TΔS

Answer

ΔG = ΔS - TΔH

Answer

ΔG = ΔH / TΔS

Question 57

Eine Reaktion verläuft spontan, wenn ...

Accepted Answer

die Gibbs-Energieänderung (ΔG) negativ ist.

Answer

die Entropieänderung (ΔS) positiv ist.

Answer

die Enthalpieänderung (ΔH) negativ ist.

Answer

die Enthalpieänderung (ΔH) und die Entropieänderung (ΔS) beide positiv sind.

Question 58

Welche Aussage über die Entropieänderung (ΔS) einer Reaktion, die zu einer Zunahme der Ordnung führt, ist korrekt?

Accepted Answer

ΔS ist negativ.

Answer

ΔS ist positiv.

Answer

ΔS ist gleich Null.

Answer

ΔS kann sowohl positiv als auch negativ sein.

Question 59

Welche der folgenden Aussagen zur Enthalpieänderung (ΔH) einer exothermen Reaktion ist korrekt?

Accepted Answer

Die Enthalpieänderung ist negativ, da die Reaktion Wärme an die Umgebung abgibt.

Answer

Die Enthalpieänderung ist positiv, da die Reaktion Wärme an die Umgebung abgibt.

Answer

Die Enthalpieänderung ist negativ, da die Reaktion Wärme aus der Umgebung aufnimmt.

Question 60

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Gibbs-Helmholtz-Gleichung?

Accepted Answer

ΔG = ΔH - TΔS

Answer

ΔG = ΔS - TΔH

Answer

ΔG = ΔS + TΔH

Answer

ΔG = ΔH + TΔS

Question 61

Eine Reaktion mit einer negativen Entropieänderung (ΔS) ist...

Accepted Answer

entropieärmer, da die Unordnung des Systems abnimmt.

Answer

entropieärmer, da die Unordnung des Systems zunimmt.

Answer

entropiereicher, da die Unordnung des Systems abnimmt.

Question 62

Eine Reaktion mit einer positiven Gibbs-Energieänderung (ΔG) ist...

Accepted Answer

nicht spontan, da sie Energie benötigt, um abzulaufen.

Answer

spontan, da sie Energie benötigt, um abzulaufen.

Answer

nicht spontan, da sie Energie freisetzt.

Question 63

Welche der folgenden Reaktionen ist am wahrscheinlichsten spontan bei Raumtemperatur?

Accepted Answer

Eine Reaktion mit einer negativen Enthalpieänderung und einer positiven Entropieänderung.

Answer

Eine Reaktion mit einer positiven Enthalpieänderung und einer negativen Entropieänderung.

Answer

Eine Reaktion mit einer positiven Enthalpieänderung und einer positiven Entropieänderung.

Question 64

Wie verändert sich die Gibbs-Energieänderung (ΔG) einer Reaktion, wenn die Temperatur erhöht wird?

Accepted Answer

Die Änderung hängt von der Entropieänderung (ΔS) ab: Bei positiver ΔS wird ΔG negativer, bei negativer ΔS wird ΔG positiver.

Answer

Die Gibbs-Energieänderung wird immer negativer.