Thermodynamik lernen: Online-Quizze und Übungen für Klasse 11

Question 1

Frage: Wie trägt die Thermodynamik zur Steigerung der Effizienz und Nachhaltigkeit bei der Herstellung von Biokraftstoffen bei?

Accepted Answer

Thermodynamische Prinzipien können die Energiebilanz des Prozesses optimieren und die Nachhaltigkeit verbessern.

Answer

Thermodynamik hat keinen Einfluss auf die Biokraftstoffproduktion.

Answer

Thermodynamik kann nur die Reaktionsgeschwindigkeit in der Biokraftstoffproduktion vorhersagen.

Question 2

Wie beeinflusst die Temperatur die spontane Reaktionsbereitschaft einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Eine höhere Temperatur begünstigt exotherme Reaktionen, während eine niedrigere Temperatur endotherme Reaktionen begünstigt.

Answer

Die Temperatur hat keinen Einfluss auf die spontane Reaktionsbereitschaft.

Answer

Die Temperatur beeinflusst nur die Reaktionsgeschwindigkeit, nicht aber die Reaktionsbereitschaft.

Question 3

Frage: Welche Bedeutung hat die Thermodynamik in der Medizin? Nenne konkrete Anwendungen, wie die Berechnung von Arzneimittelkonzentrationen oder die Entwicklung von Diagnoseverfahren.

Accepted Answer

Thermodynamik wird in der Medizin verwendet, um die richtige Dosierung von Arzneimitteln zu berechnen.

Accepted Answer

Thermodynamik hilft bei der Entwicklung von Diagnoseverfahren, indem sie Informationen über Energieänderungen in chemischen Reaktionen liefert.

Answer

Thermodynamik ist in der Medizin nicht relevant, da sie nur chemische Reaktionen untersucht.

Question 4

Wie wirken Katalysatoren auf thermodynamische Reaktionen? Erkläre, wie sie die Aktivierungsenergie senken und wie dies die Reaktionsgeschwindigkeit und das thermodynamische Gleichgewicht beeinflusst.

Accepted Answer

Katalysatoren senken die Aktivierungsenergie, wodurch die Reaktionen schneller ablaufen.

Answer

Katalysatoren erhöhen die Aktivierungsenergie, was die Reaktionsgeschwindigkeit verlangsamt.

Answer

Katalysatoren ändern die Aktivierungsenergie nicht, sondern beeinflussen nur die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Katalysatoren erhöhen die Enthalpie der Reaktion und verschieben das thermodynamische Gleichgewicht nach rechts.

Question 5

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine exotherme chemische Reaktion?

Accepted Answer

Wärme wird an die Umgebung abgegeben

Answer

Wärme wird von der Umgebung aufgenommen

Question 6

Frage: Welche thermodynamischen Herausforderungen und Möglichkeiten ergeben sich bei der Entwicklung und Anwendung von Nanomaterialien?

Accepted Answer

Die hohe Oberflächenenergie von Nanomaterialien kann ihre Stabilität beeinträchtigen.

Accepted Answer

Thermodynamische Prinzipien ermöglichen die gezielte Synthese von Nanomaterialien mit gewünschten Eigenschaften.

Answer

Thermodynamische Überlegungen sind bei Nanomaterialien irrelevant.

Question 7

Welche thermodynamische Größe ist am besten geeignet, um die spontane Durchführung einer chemischen Reaktion vorherzusagen?

Accepted Answer

Gibbs-Energie

Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Answer

Innere Energie

Question 8

Frage: Wie können thermodynamische Prinzipien in der Industrie eingesetzt werden, um chemische Prozesse effizienter und nachhaltiger zu gestalten?

Accepted Answer

Durch Optimierung der Reaktionsbedingungen, um die Ausbeute erwünschter Produkte zu erhöhen und Abfall zu reduzieren.

Answer

Durch Minimierung der Entropie des Systems.

Answer

Durch Anwendung thermodynamischer Prinzipien nur auf geschlossene Systeme.

Answer

Durch Berücksichtigung thermodynamischer Prinzipien nur für exotherme Reaktionen.

Question 9

Welche Rolle spielen thermodynamische Prinzipien bei der Entwicklung und Anwendung von Nanomaterialien?

Accepted Answer

Thermodynamische Prinzipien beeinflussen Größe, Form, Eigenschaften, Stabilität, Reaktivität und Synthese von Nanomaterialien.

Answer

Thermodynamische Prinzipien haben keinen Einfluss auf Nanomaterialien.

Answer

Thermodynamische Prinzipien können nur die Stabilität von Nanomaterialien vorhersagen.

Answer

Thermodynamische Prinzipien können die Eigenschaften von Nanomaterialien optimieren, beeinflussen aber nicht ihre Herstellung.

Question 10

Welche Größe beschreibt die bei einer Reaktion bei konstantem Druck ausgetauschte Wärmemenge?

Accepted Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Answer

Gibbs-Energie

Answer

Innere Energie

Question 11

Wie verändert sich die Entropie bei einer exothermen Reaktion?

Accepted Answer

Sie steigt an

Answer

Sie sinkt

Answer

Sie bleibt unverändert

Answer

Ihre Veränderung kann nicht bestimmt werden

Question 12

Welche Reaktion kann spontan ablaufen?

Accepted Answer

Reaktion mit negativem ΔG

Answer

Reaktion mit positivem ΔG

Answer

Reaktion mit ΔG = 0

Question 13

Welche Reaktion ist endotherm?

Accepted Answer

Reaktion mit positiver Enthalpieänderung

Answer

Reaktion mit negativer Enthalpieänderung

Answer

Reaktion mit ΔH = 0

Question 14

Welche Reaktion hat die höchste Wahrscheinlichkeit abzulaufen?

Accepted Answer

Reaktion mit niedriger Aktivierungsenergie

Answer

Reaktion mit hoher Aktivierungsenergie

Answer

Reaktion mit ΔG = 0

Question 15

Welche Größe ist ein Maß für die Unordnung eines Systems?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Enthalpie

Answer

Gibbs-Energie

Answer

Innere Energie

Question 16

Unter welchen Bedingungen ist eine Reaktion spontan?

Accepted Answer

ΔG < 0

Answer

ΔG > 0

Answer

ΔG = 0

Answer

ΔS < 0

Question 17

Welche Aussage zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt immer zu.

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems nimmt immer ab.

Answer

Die Entropie eines Systems kann nur durch Wärmeübertragung erhöht werden.

Answer

Die Entropieänderung eines Systems hängt vom Reaktionspfad ab.

Question 18

Welche Größe kann verwendet werden, um die Reaktionsrichtung vorherzusagen?

Accepted Answer

ΔG

Answer

ΔH

Answer

ΔS

Answer

ΔE

Question 19

Welche Aussage zur Gibbs-Energieänderung einer Reaktion ist falsch?

Accepted Answer

Die Gibbs-Energieänderung ist unabhängig von der Konzentration der Reaktanten.

Answer

Die Gibbs-Energieänderung ist negativ für spontane Reaktionen.

Answer

Die Gibbs-Energieänderung entspricht der Enthalpieänderung minus der Temperatur multipliziert mit der Entropieänderung.

Answer

Die Gibbs-Energieänderung kann verwendet werden, um das Gleichgewicht einer Reaktion vorherzusagen.

Question 20

Welcher Faktor beeinflusst das chemische Gleichgewicht einer Reaktion nicht?

Accepted Answer

Katalysator

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Konzentration der Reaktanten und Produkte

Question 21

Wie nutzen Wissenschaftler thermodynamische Prinzipien, um Nanomaterialien zu entwickeln und einzusetzen?

Accepted Answer

Thermodynamische Prinzipien ermöglichen die präzise Steuerung von Größe und Form von Nanomaterialien.

Answer

Thermodynamik ist für die Nanotechnologie irrelevant.

Answer

Nanomaterialien haben keine besonderen thermodynamischen Eigenschaften.

Question 22

Was ist die Rolle der Aktivierungsenergie bei chemischen Reaktionen?

Accepted Answer

Sie ist die Mindestenergie, die Reaktionspartner benötigen, um die Reaktion zu starten.

Answer

Sie ist die Energie, die bei der Bildung der Reaktionsprodukte freigesetzt wird.

Answer

Sie ist für alle Reaktionen gleich.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 23

Das Kriterium für die spontane Ablauffähigkeit einer Reaktion ist:

Accepted Answer

Negative Gibbs-Energieänderung

Answer

Positive Gibbs-Energieänderung

Answer

Positive Enthalpieänderung

Answer

Negative Enthalpieänderung

Question 24

Welche der folgenden Reaktionen ist thermodynamisch begünstigt?

Accepted Answer

Eine Reaktion mit negativer Enthalpieänderung und positiver Entropieänderung

Answer

Eine Reaktion mit positiver Enthalpieänderung und positiver Entropieänderung

Answer

Eine Reaktion mit negativer Enthalpieänderung und negativer Entropieänderung

Answer

Eine Reaktion mit positiver Enthalpieänderung und negativer Entropieänderung

Question 25

Die Aktivierungsenergie einer Reaktion entspricht:

Accepted Answer

Der minimalen Energie, die erforderlich ist, um eine Reaktion einzuleiten

Answer

Der Differenz zwischen der Enthalpie der Reaktionspartner und der Enthalpie der Reaktionsprodukte

Answer

Der Differenz zwischen der Gibbs-Energie der Reaktionspartner und der Gibbs-Energie der Reaktionsprodukte

Answer

Der Summe der Bindungsenthalpien der Reaktionspartner

Question 26

Welche Aussage zur Enthalpieänderung einer Phasenübergangsreaktion ist korrekt?

Accepted Answer

Die Enthalpieänderung kann sowohl positiv als auch negativ sein, je nach Art des Phasenübergangs.

Answer

Die Enthalpieänderung ist immer positiv, weil Energie zugeführt werden muss.

Answer

Die Enthalpieänderung ist immer negativ, weil Energie freigesetzt wird.

Answer

Die Enthalpieänderung ist null, weil keine Energie ausgetauscht wird.

Question 27

Wie lassen sich mithilfe thermodynamischer Parameter die Richtung und Spontaneität von Redoxreaktionen vorhersagen?

Accepted Answer

Die Gibbs-Energie kann die Richtung und Spontaneität von Redoxreaktionen bestimmen.

Answer

Redoxreaktionen sind immer spontan.

Answer

Die Richtung von Redoxreaktionen hängt nur von den Konzentrationen der Reaktanten ab.

Answer

Thermodynamische Parameter gelten nur für homogene Reaktionen.

Question 28

Wie wirkt sich die Entropie auf die Selbstablaufbereitschaft chemischer Reaktionen aus?

Accepted Answer

Eine Zunahme der Entropie begünstigt selbstablaufende Reaktionen.

Answer

Eine Abnahme der Entropie verhindert selbstablaufende Reaktionen.

Answer

Die Entropie hat keinen Einfluss auf die Selbstablaufbereitschaft von Reaktionen.

Answer

Eine Zunahme der Entropie führt zu wärmeabgebenden Reaktionen.

Question 29

Bei einer exothermen Reaktion nimmt die Enthalpie des Systems ...

Accepted Answer

ab.

Answer

zu.

Answer

konstant.

Question 30

Wie nutzt die Pharmakologie thermodynamische Prinzipien, um die Bindungsstärke von Wirkstoffen an Rezeptoren vorherzusagen und die Wirksamkeit von Medikamenten zu verbessern?

Accepted Answer

Thermodynamische Daten helfen, die Bindungsstärke vorherzusagen und die Wirksamkeit von Medikamenten zu optimieren.

Answer

Thermodynamische Daten können nicht zur Vorhersage der Bindungsstärke verwendet werden.

Answer

Thermodynamische Daten können nur zur Optimierung der Wirksamkeit von Medikamenten verwendet werden.

Question 31

Welche thermodynamischen Prozesse spielen eine wesentliche Rolle bei der Entstehung von Sternen?

Accepted Answer

Adiabatische Kompression

Answer

Isotherme Expansion

Answer

Isobare Erwärmung

Answer

Isochorer Prozess

Question 32

Welche thermodynamischen Faktoren beeinflussen die Wolkenbildung, Niederschlagsmuster und das globale Klima?

Accepted Answer

Temperatur

Accepted Answer

Druck

Accepted Answer

Feuchtigkeit

Question 33

Was ist die Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung eines Systems

Answer

Ein Maß für die Energie eines Systems

Answer

Ein Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit

Answer

Ein Maß für den Wärmeinhalt eines Systems

Question 34

Welche Reaktion ist spontan?

Accepted Answer

Eine Reaktion mit negativer Gibbs-Energieänderung

Answer

Eine Reaktion mit positiver Gibbs-Energieänderung

Answer

Eine Reaktion mit positiver Entropieänderung

Answer

Eine Reaktion mit negativer Enthalpieänderung

Question 35

Wie lautet der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt zu.

Answer

Die Gibbs-Energie eines Systems nimmt zu.

Answer

Die Enthalpie eines Systems nimmt ab.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt zu.

Question 36

Welche Größe ist eine Einheit für die Wärmekapazität?

Accepted Answer

J/K·mol

Answer

J/K

Answer

J/mol

Answer

K/J

Question 37

Welche Reaktion ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Photosynthese

Answer

Auflösen von Natriumchlorid in Wasser

Answer

Schmelzen von Eis

Question 38

Welche Einheit hat die Entropie?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Mol pro Liter

Question 39

Welcher Faktor beeinflusst die Gibbs-Energie nicht?

Accepted Answer

Katalysator

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Konzentration der Reaktanten

Question 40

Welche Aussage zum dritten Hauptsatz der Thermodynamik ist richtig?

Accepted Answer

Die Entropie eines perfekten Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist null.

Answer

Die Enthalpieänderung einer Reaktion ist unabhängig von der Temperatur.

Answer

Die Gibbs-Energie einer Reaktion ist immer positiv.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt mit steigender Temperatur ab.

Question 41

Welcher Prozess ist nicht spontan?

Accepted Answer

Schmelzen von Eis bei Raumtemperatur

Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Auflösen von Salz in Wasser

Answer

Verdunstung von Wasser bei 100 °C

Question 42

Welche Gleichung beschreibt die Beziehung zwischen Enthalpie, Entropie und Gibbs-Energie?

Accepted Answer

ΔG = ΔH - TΔS

Answer

ΔH = ΔG - TΔS

Answer

ΔS = ΔH - TΔG

Answer

TΔS = ΔH - ΔG

Question 43

Die Entropie eines Systems nimmt zu, wenn:

Accepted Answer

die Anzahl der Freiheitsgrade zunimmt.

Answer

die Ordnung zunimmt.

Answer

die Temperatur abnimmt.

Answer

die Energie abnimmt.

Question 44

Welche der folgenden Reaktionen hat eine positive Gibbs-Energie?

Accepted Answer

Endotherme und nicht-entropisch begünstigte Reaktion

Answer

Exotherme und entropisch begünstigte Reaktion

Answer

Endotherme und entropisch begünstigte Reaktion

Question 45

Was ist die Standard-Gibbs-Energie einer Reaktion, bei der die Reaktanten in ihrem Standardzustand reagieren und die Produkte ebenfalls in ihrem Standardzustand gebildet werden?

Accepted Answer

Null

Answer

Negativ

Answer

Unbekannt

Answer

Positiv

Question 46

Welche der folgenden Aussagen über Exergonie ist richtig?

Accepted Answer

Exergonische Reaktionen verlaufen spontan.

Answer

Exergonische Reaktionen haben eine positive Gibbs-Energie.

Answer

Exergonische Reaktionen produzieren keine Wärme.

Answer

Exergonische Reaktionen benötigen Energiezufuhr.

Question 47

Welcher der folgenden Reaktionswege ist am wahrscheinlichsten?

Accepted Answer

Der Reaktionsweg mit der niedrigsten Aktivierungsenergie.

Answer

Der Reaktionsweg mit der höchsten Aktivierungsenergie.

Answer

Der Reaktionsweg mit der niedrigsten Reaktionsenthalpie.

Question 48

Welche Größe gibt die Unordnung in einem System an?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Freie Enthalpie

Answer

Enthalpie

Answer

Gibbs-Energie

Question 49

Welche Reaktion ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Sublimation von Trockeneis

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Auflösen von Salz in Wasser

Question 50

Welche Faktoren beeinflussen die Gibbs-Energie einer Reaktion?

Accepted Answer

Enthalpie, Entropie und Temperatur

Answer

Nur die Enthalpie

Answer

Nur die Temperatur

Answer

Nur die Entropie

Question 51

Was bedeutet eine negative Änderung der Gibbs-Energie bei einer Reaktion?

Accepted Answer

Die Reaktion ist spontan.

Answer

Die Reaktion ist nicht spontan.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist unabhängig von der Temperatur.

Question 52

Welche Anwendung basiert auf thermodynamischen Prinzipien?

Accepted Answer

Kühlschrank

Answer

Computer

Answer

Teleskop

Answer

Mikroskop

Question 53

Welche Größe ist eine intensive Größe?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Energie

Answer

Masse

Question 54

Welche Gleichung beschreibt den Zusammenhang zwischen Enthalpie, Entropie und Gibbs-Energie?

Accepted Answer

G = H - TS

Answer

T = H + S

Answer

H = G + TS

Answer

S = H - G

Question 55

Welche Aussage über die Gibbs-Energie einer spontanen Reaktion ist zutreffend?

Accepted Answer

Die Gibbs-Energie nimmt ab.

Answer

Die Gibbs-Energie nimmt zu.

Answer

Die Gibbs-Energie wird positiv.

Answer

Die Gibbs-Energie bleibt gleich.

Question 56

Welche Aussage über den Zusammenhang zwischen Enthalpie und Entropie ist korrekt?

Accepted Answer

Eine Reaktion mit positiver Enthalpie und positiver Entropie kann spontan sein.

Answer

Eine Reaktion mit negativer Enthalpie ist immer spontan.

Answer

Eine Reaktion mit negativer Enthalpie und positiver Entropie ist immer nicht-spontan.

Answer

Eine Reaktion mit positiver Entropie ist immer spontan.

Question 57

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Propan

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Answer

Neutralisation von Salzsäure mit Natriumhydroxid

Answer

Auflösung von Ammoniumchlorid in Wasser

Question 58

Welche Aussage über die Gibbs-Energie einer Gleichgewichtsreaktion ist richtig?

Accepted Answer

Die Gibbs-Energie ist minimal.

Answer

Die Gibbs-Energie ist negativ.

Answer

Die Gibbs-Energie ist maximal.

Answer

Die Gibbs-Energie ist positiv.

Question 59

Welcher Faktor beeinflusst die Spontanität einer Reaktion?

Accepted Answer

Die Temperatur

Answer

Die Konzentration der Produkte

Answer

Der pH-Wert

Answer

Die Farbe der Reaktanten

Question 60

Welche Aussage über die Van't Hoff-Gleichung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Abhängigkeit der Gleichgewichtskonstante von der Temperatur.

Answer

Sie beschreibt die Abhängigkeit der Entropie von der Temperatur.

Answer

Sie beschreibt die Abhängigkeit der Enthalpie von der Temperatur.

Answer

Sie beschreibt die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Temperatur.

Question 61

Welche Aussage trifft auf die Enthalpieänderung (ΔH) einer exothermen Reaktion zu?

Accepted Answer

Die Enthalpieänderung ist negativ.

Answer

Die Enthalpieänderung ist positiv.

Answer

Die Enthalpieänderung hängt von der Temperatur ab.

Answer

Die Enthalpieänderung ist null.

Question 62

Welcher der folgenden Faktoren führt zu einer Zunahme der Entropie (S) eines Systems?

Accepted Answer

Erhöhung der Temperatur

Answer

Abnahme der Anzahl der Teilchen

Answer

Zunahme des Drucks

Answer

Abnahme des Volumens

Question 63

Welche Aussage über die Gibbs-Energie (G) ist korrekt?

Accepted Answer

Sie gibt an, wie viel Energie ein System für die Arbeit unter konstanten Bedingungen zur Verfügung hat.

Answer

Sie ist nur vom Druck abhängig.

Answer

Sie ist nur von der Temperatur abhängig.

Question 64

Welche Reaktion läuft unter konstanten Bedingungen (Temperatur und Druck) spontan ab?

Accepted Answer

Eine Reaktion mit einer negativen Gibbs-Energieänderung (ΔG)

Answer

Eine Reaktion mit einer großen Aktivierungsenergie.

Answer

Eine Reaktion mit einer Gibbs-Energieänderung von null (ΔG = 0).

Answer

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