Freie Enthalpie: Verstehe die treibende Kraft chemischer Reaktionen

Question 1

Welche Aussage beschreibt die Freie Enthalpie korrekt?

Accepted Answer

Sie bestimmt die Richtung einer spontanen Reaktion.

Answer

Sie misst die Energie, die bei einer Reaktion umgesetzt wird.

Answer

Sie repräsentiert die Gleichgewichtskonstante.

Answer

Sie zeigt die Reaktionsgeschwindigkeit an.

Question 2

Unter welchen Bedingungen läuft eine Reaktion spontan ab?

Accepted Answer

Wenn die freie Enthalpie negativ ist.

Answer

Wenn die freie Enthalpie positiv ist.

Answer

Wenn die Enthalpie positiv ist.

Answer

Wenn die Entropie negativ ist.

Question 3

Welche Größe ist NICHT Bestandteil der freien Enthalpie?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Answer

Temperatur

Question 4

Was ist die Einheit der freien Enthalpie?

Accepted Answer

kJ/mol

Answer

J

Answer

kcal/mol

Answer

cal/g

Question 5

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm und spontan?

Accepted Answer

A + B → C + D (ΔH < 0, ΔG < 0)

Answer

A + B → C + D (ΔH > 0, ΔG < 0)

Answer

A + B → C + D (ΔH < 0, ΔG > 0)

Answer

A + B → C + D (ΔH > 0, ΔG > 0)

Question 6

Welche experimentelle Methode kann verwendet werden, um die Freie Enthalpie einer Reaktion zu bestimmen?

Accepted Answer

Kalorimetrie

Answer

Elektrochemie

Answer

Spektroskopie

Answer

Chromatographie

Question 7

Welche Aussage über die Freie Enthalpie ist falsch?

Accepted Answer

Sie ist von der Reaktionsdauer abhängig

Answer

Sie ist eine Zustandsfunktion

Answer

Sie kann negative oder positive Werte annehmen

Answer

Sie hängt von der Temperatur ab

Question 8

Welche Aussage zur Freien Enthalpie beschreibt ihre Funktion korrekt?

Accepted Answer

Sie bestimmt die Richtung einer chemischen Reaktion.

Answer

Sie gibt Auskunft über die Geschwindigkeit einer Reaktion.

Answer

Sie ist ein Maß für die Wärmemenge, die bei einer Reaktion freigesetzt wird.

Answer

Sie ist nur für Gleichgewichtsreaktionen von Bedeutung.

Question 9

Welche der folgenden Reaktionsgleichungen steht für eine Reaktion mit einer positiven Freien Enthalpie?

Accepted Answer

H2O → H2 + 1/2O2

Answer

N2 + 3H2 → 2NH3

Answer

CO2 + H2 → CO + H2O

Answer

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Question 10

In welcher Einheit wird die Freie Enthalpie angegeben?

Accepted Answer

Joule pro Mol

Answer

Kelvin

Answer

Bar

Answer

Entropieeinheiten

Question 11

Was beschreibt die Freie Enthalpie?

Accepted Answer

Die Richtung einer chemischen Reaktion

Answer

Die freigesetzte Energiemenge bei einer Reaktion

Answer

Den Entropiegrad eines Systems

Answer

Eine für alle chemischen Reaktionen identische Konstante

Question 12

In welcher Einheit wird die Freie Enthalpie gemessen?

Accepted Answer

kJ/mol

Answer

J/mol

Answer

kJ

Answer

J

Question 13

Was bedeutet eine negative Freie Enthalpie für eine Reaktion?

Accepted Answer

Sie verläuft spontan

Answer

Sie ist endotherm

Answer

Sie benötigt einen Katalysator

Answer

Sie ist reversibel

Question 14

Wie berechnet man die Standardfreie Enthalpie einer Reaktion?

Accepted Answer

Aus den Standardbildungsenthalpien der Stoffe

Answer

Aus den Standardentropien der Stoffe

Answer

Aus den Gleichgewichtskonstanten

Answer

Aus den Aktivierungsenergien

Question 15

Welche Reaktion verläuft spontan ab?

Accepted Answer

Eine Reaktion mit negativer Freier Enthalpie

Answer

Eine Reaktion mit positiver Freier Enthalpie

Answer

Eine Reaktion im Gleichgewicht

Answer

Eine Reaktion mit hoher Aktivierungsenergie

Question 16

Welche Aussage über die Freie Enthalpie ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie kann sowohl positiv als auch negativ sein

Answer

Sie ist immer positiv

Answer

Sie ist immer negativ

Answer

Sie ist immer null

Question 17

Welche Größe bestimmt die Richtung einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Freie Enthalpie

Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Answer

Innere Energie

Question 18

Wie berechnet man die Freie Enthalpie?

Accepted Answer

ΔG = ΔH - TΔS

Answer

ΔG = ΔH + TΔS

Answer

ΔG = ΔS - TΔH

Answer

ΔG = ΔH/TΔS

Question 19

Welche Aussage über eine Reaktion mit negativer Freier Enthalpie ist richtig?

Accepted Answer

Sie läuft spontan ab.

Answer

Sie läuft nicht spontan ab.

Answer

Sie ist endotherm.

Answer

Sie ist exotherm.

Question 20

In welcher Einheit wird die Freie Enthalpie angegeben?

Accepted Answer

kJ

Answer

J

Answer

mol

Answer

mol/L

Question 21

Welche experimentelle Methode kann verwendet werden, um die Freie Enthalpie einer Reaktion zu bestimmen?

Accepted Answer

Kalorimetrie

Answer

Elektrochemie

Answer

Spektroskopie

Answer

Chromatographie

Question 22

Unter welchen Bedingungen verläuft eine Reaktion spontan?

Accepted Answer

ΔG < 0

Answer

ΔG > 0

Answer

ΔG = 0

Answer

ΔG = ΔH

Question 23

Wie wirkt sich eine positive Entropieänderung auf die Freie Enthalpie aus?

Accepted Answer

Sie verringert die Freie Enthalpie.

Answer

Sie erhöht die Freie Enthalpie.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Freie Enthalpie.

Answer

Sie wirkt sich umgekehrt auf die Freie Enthalpie aus.

Question 24

Welche der folgenden Reaktionen ist bei 298 K spontan?

Accepted Answer

ΔH = -10 kJ/mol, ΔS = +20 J/(mol·K)

Answer

ΔH = +10 kJ/mol, ΔS = +20 J/(mol·K)

Answer

ΔH = -10 kJ/mol, ΔS = -20 J/(mol·K)

Answer

ΔH = +10 kJ/mol, ΔS = -20 J/(mol·K)

Question 25

Wie lautet der Zusammenhang zwischen der Gleichgewichtskonstante K und der Freien Enthalpieänderung ΔG?

Accepted Answer

ΔG = -RTlnK

Answer

ΔG = RTlnK

Answer

ΔG = K/RT

Answer

ΔG = -K/RT

Question 26

Wie ist der Zusammenhang zwischen Freier Enthalpie und Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Die Freie Enthalpie bestimmt die Richtung der Reaktion, nicht ihre Geschwindigkeit.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist direkt proportional zur Freien Enthalpie.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist umgekehrt proportional zur Freien Enthalpie.

Answer

Es gibt keinen Zusammenhang zwischen Freier Enthalpie und Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 27

In welcher Form werden Freie Enthalpiedaten in Tabellenwerken angegeben?

Accepted Answer

ΔG°

Answer

ΔG

Answer

ΔG°'

Answer

ΔG

Question 28

Berechne die Änderung der Freien Enthalpie für die Reaktion A + B → C bei einer Temperatur von 25°C, wenn ΔH = -50 kJ/mol und ΔS = 100 J/mol·K betragen.

Accepted Answer

-47,5 kJ/mol

Answer

-50 kJ/mol

Answer

-52,5 kJ/mol

Answer

-55 kJ/mol

Question 29

Welche Größe wird durch die Freie Enthalpieänderung beschrieben?

Accepted Answer

Maximale nutzbare Arbeit

Answer

Wärmemenge

Answer

Änderung der inneren Energie

Answer

Entropie

Question 30

Welche der folgenden Faktoren beeinflusst die Freie Enthalpie nicht?

Accepted Answer

Katalyse

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Konzentration der Reaktionspartner

Question 31

Welche der folgenden Reaktionen ist spontan?

Accepted Answer

ΔG < 0

Answer

ΔG > 0

Answer

ΔG = 0

Answer

ΔG = -RTlnK

Question 32

Welche Aussage zum Einfluss des Drucks auf die Freie Enthalpie ist zutreffend?

Accepted Answer

Bei Reaktionen mit Volumenabnahme nimmt die Freie Enthalpie mit steigendem Druck ab.

Answer

Bei Reaktionen mit Volumenzunahme nimmt die Freie Enthalpie mit steigendem Druck zu.

Answer

Der Druck hat keinen Einfluss auf die Freie Enthalpie.

Answer

Keine der Aussagen ist zutreffend.

Question 33

Die freie Enthalpie ist eine Größe, die die:

Accepted Answer

thermodynamische Triebkraft einer Reaktion angibt.

Answer

Aktivierungsenergie angibt.

Answer

Reaktionsgeschwindigkeit bestimmt.

Answer

kinetische Energie der Reaktion beschreibt.

Question 34

Welche der folgenden Aussagen zur exergonischen Reaktion ist korrekt?

Accepted Answer

ΔG < 0

Answer

ΔG > 0

Answer

ΔG = 0

Answer

ΔH > 0

Question 35

Welcher Wert der freien Enthalpie bezeichnet die Standardbedingungen (298 K, 1 bar)?

Accepted Answer

ΔG°

Answer

ΔH°

Answer

K°

Answer

ΔS°

Question 36

Welche Reaktion verläuft spontan?

Accepted Answer

ΔG < 0

Answer

ΔG > 0

Answer

ΔG = 0

Answer

ΔS < 0

Question 37

Welche Beziehung besteht zwischen der freien Enthalpie, der Enthalpie und der Entropie?

Accepted Answer

ΔG = ΔH - TΔS

Answer

TΔS = ΔG + ΔH

Answer

ΔG = ΔH - ΔS

Answer

ΔH = ΔG + TΔS

Question 38

In welcher Einheit wird die freie Enthalpie angegeben?

Accepted Answer

kJ/mol

Answer

kJ/K

Answer

J/mol

Answer

J/K

Question 39

Welche Aussage zur Freien Enthalpie beschreibt deren Rolle richtig?

Accepted Answer

Die Freie Enthalpie bestimmt die mögliche Arbeit bei einer chemischen Reaktion.

Answer

Die Freie Enthalpie ist eine extensive Größe.

Answer

Die Freie Enthalpie ist nur bei hohen Temperaturen relevant.

Question 40

Die Freie Standardbildungsenthalpie von Methan beträgt -74 kJ/mol. Was bedeutet das?

Accepted Answer

Die Entstehung von 1 mol Methan aus seinen Elementen unter Standardbedingungen setzt 74 kJ/mol frei.

Answer

Die Entstehung von 1 mol Methan aus seinen Elementen unter Standardbedingungen benötigt 74 kJ/mol zusätzliche Energie.

Question 41

Welche Größe gibt die maximal nutzbare Arbeit bei einer Reaktion an?

Accepted Answer

Freie Reaktionsenthalpie

Answer

Standardreaktionsenthalpie

Answer

Reaktionsenthalpie

Answer

Freie Standardbildungsenthalpie

Question 42

Die Freie Standardreaktionsenthalpie für die Verbrennung von Methan beträgt -890 kJ/mol. Was bedeutet das?

Accepted Answer

Die Verbrennung von 1 mol Methan unter Standardbedingungen gibt 890 kJ/mol Wärme ab.

Answer

Die Verbrennung von 1 mol Methan unter Standardbedingungen nimmt 890 kJ/mol Wärme auf.

Answer

Die Bildung von 1 mol Methan unter Standardbedingungen gibt 890 kJ/mol Wärme ab.

Question 43

Welche Faktoren beeinflussen die Freie Enthalpie einer Reaktion?

Accepted Answer

Temperatur, Druck, Konzentrationen der Edukte und Produkte

Answer

Nur Temperatur und Druck

Answer

Nur die Konzentrationen der Edukte und Produkte

Question 44

Welche der folgenden Reaktionen hat eine negative Freie Enthalpie?

Accepted Answer

Exotherme Reaktion mit zunehmender Entropie

Answer

Endotherme Reaktion mit abnehmender Entropie

Answer

Exotherme Reaktion mit abnehmender Entropie

Answer

Endotherme Reaktion mit zunehmender Entropie

Question 45

Welche Einheit hat die Freie Enthalpie?

Accepted Answer

kJ/mol

Answer

J/K

Answer

eV

Answer

kcal/mol

Question 46

Was ist die thermodynamische Standard-Freie Reaktionsenthalpie (ΔG°)?

Accepted Answer

Freie Enthalpieänderung einer Reaktion unter Standardbedingungen (298 K, 1 atm)

Answer

Freie Enthalpieänderung einer Reaktion bei 0 K und 0 atm

Answer

Freie Enthalpieänderung einer Reaktion bei beliebigen Bedingungen

Question 47

Welche der folgenden Reaktionen ist spontan?

Accepted Answer

Reaktion mit negativer ΔG°

Answer

Reaktion mit Null-ΔG°

Answer

Reaktion mit konstanter ΔG°

Answer

Reaktion mit positiver ΔG°

Question 48

Welche Aussage zum Gleichgewicht chemischer Reaktionen ist korrekt?

Accepted Answer

Im Gleichgewicht sind Hin- und Rückreaktion gleich schnell.

Answer

Im Gleichgewicht ist die Rückreaktion schneller.

Answer

Im Gleichgewicht ist die Hinreaktion schneller.

Question 49

Welche Bedeutung hat die Freie Enthalpie in der Elektrochemie?

Accepted Answer

Maß für die maximale elektrische Arbeit, die bei einer elektrochemischen Reaktion geleistet werden kann.

Answer

Maß für die Spannung der elektrochemischen Zelle.

Question 50

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Freie Enthalpieänderung ΔG?

Accepted Answer

ΔG = ΔH - TΔS

Answer

ΔG = ΔH / ΔS

Answer

ΔG = TΔS - ΔH

Answer

ΔG = ΔH + TΔS

Question 51

Welche Einheit ist für die Angabe der Freien Enthalpie üblich?

Accepted Answer

kJ/mol

Answer

J

Answer

mol/L

Answer

K

Question 52

Welche Faktoren beeinflussen die Freie Enthalpieänderung einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Enthalpieänderung und Entropieänderung

Answer

Geschwindigkeit der Reaktion

Answer

Konzentration der Edukte

Answer

Volumen und Druck

Question 53

Welche Aussage über die Freie Enthalpieänderung ΔG einer Reaktion trifft zu?

Accepted Answer

Eine negative ΔG deutet auf eine spontan ablaufende Reaktion hin.

Answer

ΔG ist unabhängig von der Temperatur.

Answer

ΔG gibt die geleistete Arbeit der Reaktion an.

Answer

Eine positive ΔG deutet auf eine exotherme Reaktion hin.

Question 54

Welches thermodynamische Potential beschreibt die maximal nutzbare Arbeit eines Systems?

Accepted Answer

Freie Enthalpie

Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Answer

Innere Energie

Question 55

In welcher Einheit wird die Freie Enthalpie üblicherweise angegeben?

Accepted Answer

kJ/mol

Answer

J/K

Answer

cal/g

Question 56

Welche Größe wird durch die Freie Enthalpie beschrieben?

Accepted Answer

Differenz aus Enthalpie und der Temperatur multipliziert mit der Entropie

Answer

Änderung der Entropie

Answer

Änderung der Enthalpie

Answer

Summe aus Enthalpie und Entropie

Question 57

Welche der folgenden Aussagen über die Gleichgewichtskonstante K ist korrekt?

Accepted Answer

K entspricht dem Quotienten aus den Aktivitäten der Produkte und der Edukte.

Answer

K ist unabhängig von der Temperatur.

Answer

K ist immer kleiner als 1.

Question 58

Was versteht man unter dem Standardreaktionsvermögen ΔG°?

Accepted Answer

Die Freie Enthalpieänderung einer Reaktion unter Standardbedingungen (298 K, 1 bar)

Answer

Die Freie Enthalpieänderung einer Reaktion unter beliebigen Bedingungen

Answer

Die Gleichgewichtskonstante einer Reaktion unter Standardbedingungen

Question 59

Welche Aussage zur Freien Enthalpieänderung ΔG ist korrekt?

Accepted Answer

Eine negative ΔG deutet auf eine spontan ablaufende Reaktion hin.

Answer

Eine positive ΔG deutet auf eine spontan ablaufende Reaktion hin.

Answer

ΔG ist unabhängig von der Temperatur.

Question 60

Welche Faktoren beeinflussen die Freie Enthalpieänderung ΔG einer Reaktion?

Accepted Answer

Enthalpieänderung ΔH, Entropieänderung ΔS, Temperatur T

Answer

Aktivierungsenergie, Halbwertszeit, Reaktionsordnung

Answer

Konzentration der Reaktanten, Katalysator, Licht

Answer

Druck, Volumen, Temperatur

Question 61

Wie lautet der Zusammenhang zwischen der Freien Enthalpieänderung ΔG° und der Gleichgewichtskonstante K?

Accepted Answer

ΔG° = -RTlnK

Answer

ΔG = RTlnK

Answer

ΔG = -RTlnK

Answer

ΔG° = RTlnK

Question 62

Welche Aussage zur Freien Enthalpieänderung ΔG unter isothermen und isobaren Bedingungen ist korrekt?

Accepted Answer

ΔG ist gleich der maximalen nicht-expansionsarbeit.

Answer

ΔG ist gleich der Summe aus Wärme und Arbeit.

Answer

ΔG ist gleich der Änderung der inneren Energie.

Question 63

Wie kann die Freie Enthalpieänderung ΔG einer Reaktion experimentell bestimmt werden?

Accepted Answer

Durch Messung der Elektromotorischen Kraft (EMK) einer elektrochemischen Zelle.

Answer

Durch Messung der Wärmemenge, die bei der Reaktion abgegeben wird.

Answer

Durch Messung der Volumenänderung während der Reaktion.

Question 64

Welcher Faktor beeinflusst die Freie Enthalpie einer Reaktion nicht?

Accepted Answer

Katalysator

Answer

Druck

Answer

Konzentration der Edukte

Answer

Temperatur