Thermodynamik in der Chemie: Energieumwandlungen verstehen

Question 1

Die Enthalpie eines Systems ist definiert als:

Accepted Answer

Summe aus innerer Energie und Druck-Volumen-Arbeit

Answer

Differenz zwischen innerer Energie und Druck-Volumen-Arbeit

Answer

Produkt aus Temperatur und Entropie

Answer

Quotient aus Wärme und Temperatur

Question 2

Die Entropie ist ein Maß für:

Accepted Answer

Unordnung eines Systems

Answer

Energie eines Systems

Answer

Temperatur eines Systems

Answer

Masse eines Systems

Question 3

Welche der folgenden Aussagen über die Entropieänderung bei einer chemischen Reaktion ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropieänderung kann positiv oder negativ sein.

Answer

Die Entropieänderung ist immer positiv.

Answer

Die Entropieänderung ist immer negativ.

Answer

Die Entropieänderung ist unabhängig von der Temperatur.

Question 4

Welche der folgenden Einheiten ist die SI-Einheit der Gibbs-Energie?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Watt

Question 5

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

A + B → C + D + Wärme

Answer

C + D → A + B – Wärme

Answer

A + B → C + D

Answer

C + D → A + B

Question 6

Die SI-Einheit der Gibbs-Energie ist:

Accepted Answer

Kilojoule pro Mol

Answer

Joule

Answer

Newton

Answer

Kalorie

Question 7

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass:

Accepted Answer

Die Entropie des Universums immer zunimmt

Answer

Die Enthalpie des Universums immer abnimmt

Answer

Die Gibbs-Energie des Universums immer zunimmt

Answer

Die Freie Enthalpie des Universums immer abnimmt

Question 8

Welche Größe ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 9

Welche Aussage über die Gibbs-Energie ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die maximale Arbeit, die ein System bei konstanter Temperatur und konstantem Druck verrichten kann.

Answer

Sie ist die Differenz zwischen Enthalpie und Entropie.

Answer

Sie ist immer negativ für spontane Reaktionen.

Answer

Sie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Question 10

Welche Aussage über exotherme Reaktionen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie geben Wärme an die Umgebung ab.

Answer

Sie nehmen Wärme von der Umgebung auf.

Answer

Ihre Enthalpie nimmt zu.

Answer

Ihre Entropie nimmt ab.

Question 11

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass:

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt immer zu.

Answer

Die Enthalpie eines Systems nimmt immer ab.

Answer

Spontane Reaktionen verlaufen immer ohne Energiezufuhr.

Answer

Die Gibbs-Energie eines Systems ist immer größer als Null.

Question 12

Welches Kriterium bestimmt, ob eine Reaktion spontan abläuft?

Accepted Answer

Negative Gibbs-Energieänderung

Answer

Positive Gibbs-Energieänderung

Answer

Positive Enthalpieänderung

Answer

Negative Enthalpieänderung

Question 13

Der Begriff Entropie steht in engem Zusammenhang mit:

Accepted Answer

Unordnung

Answer

Energie

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 14

Welche Aussage über ideale Gase ist korrekt?

Accepted Answer

Ihre Teilchen haben keine Wechselwirkungen miteinander.

Answer

Ihre Teilchen haben ein sehr großes Volumen.

Answer

Ihre Teilchen bewegen sich mit unendlich hoher Geschwindigkeit.

Answer

Ihre Teilchen haben ein konstantes Volumen.

Question 15

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

Accepted Answer

ΔH ist negativ, weil Wärme freigesetzt wird.

Answer

ΔH ist positiv, weil Wärme aufgenommen wird.

Answer

ΔH ist null, weil kein Wärmeaustausch stattfindet.

Question 16

Welche Größe ist unabhängig vom Weg, auf dem ein System von einem Zustand in einen anderen gelangt?

Accepted Answer

Enthalpie

Answer

Arbeit

Answer

Wärme

Answer

Entropie

Question 17

Was beschreibt die Gibbs-Energie (G) eines Systems?

Accepted Answer

Die maximale nicht-expansive Arbeit, die ein System bei konstantem Druck und Temperatur verrichten kann

Answer

Die Änderung der Enthalpie eines Systems bei konstanter Temperatur

Answer

Die Änderung der Entropie eines Systems bei konstantem Volumen

Answer

Die Wärmekapazität eines Systems bei konstantem Druck

Question 18

Welche Reaktion ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Verdampfung von Wasser bei Raumtemperatur

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Question 19

Wie berechnet man die Entropieänderung (ΔS) eines Systems?

Accepted Answer

ΔS = Q/T

Answer

ΔS = C/T

Answer

ΔS = H/T

Answer

ΔS = G/T

Question 20

Wie lautet der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt mit der Zeit zu oder bleibt konstant.

Answer

Die Enthalpie eines Systems nimmt mit der Zeit ab.

Answer

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

Answer

Die Wärmekapazität eines Systems nimmt mit der Zeit ab.

Question 21

Welche Einheit ist die Einheit der Enthalpie?

Accepted Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Mol

Answer

Pascal

Question 22

Was ist der Unterschied zwischen Wärme und Arbeit?

Accepted Answer

Wärme ist eine Energieübertragung durch Temperaturdifferenz, während Arbeit eine Energieübertragung durch Kraft oder Bewegung ist.

Answer

Arbeit ist eine Energieübertragung durch Temperaturdifferenz, während Wärme eine Energieübertragung durch Kraft oder Bewegung ist.

Answer

Wärme und Arbeit sind dasselbe.

Answer

Wärme und Arbeit sind voneinander unabhängig.

Question 23

Welche Aussage über den dritten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines reinen Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist Null.

Answer

Die Enthalpie eines reinen Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist unendlich.

Answer

Die Gibbs-Energie eines reinen Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist positiv.

Answer

Die Wärmekapazität eines reinen Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist Null.

Question 24

Wie lautet die Gleichung für die Reaktionsenthalpieänderung (ΔH) einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

ΔH = ΣH(Produkte) - ΣH(Reaktanten)

Answer

ΔH = ΣH(Reaktanten) - ΣH(Produkte)

Answer

ΔH = ΣG(Produkte) - ΣG(Reaktanten)

Answer

ΔH = ΣG(Reaktanten) - ΣG(Produkte)

Question 25

Welche Bedingung ist für die Selbstablaufbereitschaft eines Prozesses zwingend erforderlich?

Accepted Answer

Negative Gibbs-Energieänderung

Answer

Negative Enthalpieänderung

Answer

Positive Entropieänderung

Answer

Positive Wärmekapazität

Question 26

Bei welchem Vorgang nimmt die Enthalpie des Systems zu?

Accepted Answer

Verbrennung

Answer

Sublimation

Answer

Schmelzen

Answer

Erstarren

Question 27

Welche thermodynamische Größe gibt die maximal mögliche Nutzarbeit eines Systems an?

Accepted Answer

Gibbs-Energie

Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Answer

innere Energie

Question 28

Welche Aussage beschreibt korrekt die Entropieänderung bei einem Phasenübergang?

Accepted Answer

Sie kann positiv oder negativ sein.

Answer

Sie ist stets positiv.

Answer

Sie ist stets negativ.

Answer

Sie ist nur bei Gas-Flüssigkeits-Übergängen positiv.

Question 29

Welches der folgenden Systeme befindet sich am ehesten im dynamischen Gleichgewicht?

Accepted Answer

Ein abgeschlossenes System mit konstanter Temperatur und Druck

Answer

Ein offenes System mit konstantem Druck und variabler Temperatur

Answer

Ein isoliertes System mit variabler Temperatur und Druck

Answer

Ein abgeschlossenes System mit variabler Temperatur und Druck

Question 30

Welches Diagramm stellt den Zusammenhang zwischen Druck und Volumen eines idealen Gases dar?

Accepted Answer

p-V-Diagramm

Answer

T-S-Diagramm

Answer

H-T-Diagramm

Answer

G-T-Diagramm

Question 31

Welche der folgenden Aussagen über den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt in allen Prozessen zu.

Answer

Die Entropie eines Systems nimmt in allen Prozessen ab.

Answer

Die Entropie des Universums bleibt in allen Prozessen konstant.

Answer

Die Entropie eines Systems kann in allen Prozessen nur zunehmen.

Question 32

Wie hängt die Entropie eines Systems mit der Anzahl der möglichen Mikrozustände zusammen?

Accepted Answer

Die Entropie ist proportional zur Anzahl der Mikrozustände.

Answer

Die Entropie ist umgekehrt proportional zur Anzahl der Mikrozustände.

Answer

Die Entropie ist unabhängig von der Anzahl der Mikrozustände.

Answer

Die Entropie ist nur für Systeme mit vielen Mikrozuständen definiert.

Question 33

Welche der folgenden Größen ist keine Zustandsgröße?

Accepted Answer

Arbeit

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Question 34

Welche der folgenden Aussagen zur Entropie ist falsch?

Accepted Answer

Die Entropie eines reinen Kristalls bei 0 K ist ungleich null.

Answer

Die Entropie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Die Entropieänderung bei einer Reaktion kann negativ sein.

Answer

Die Entropie ist eine extensive Größe.

Question 35

Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt die Enthalpieänderung einer exothermen Reaktion?

Accepted Answer

Negativ

Answer

Positiv

Answer

Null

Answer

Abhängig von der Reaktionsrichtung

Question 36

Die freiwillige Ausdehnung eines Gases bei konstanter Temperatur ist ein Beispiel für einen:

Accepted Answer

Isothermen Prozess

Answer

Adiabatischen Prozess

Answer

Isobaren Prozess

Answer

Isochoren Prozess

Question 37

Welche der folgenden Reaktionen ist exergonisch?

Accepted Answer

A + B → C + D (ΔG < 0)

Answer

A + B → C + D (ΔG > 0)

Answer

A + B → C + D (ΔG = 0)

Answer

A + B → C + D (ΔG = ∞)

Question 38

Welche Größe ist ein Maß für die Unordnung eines Systems?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Enthalpie

Answer

Gibbs-Energie

Answer

Innere Energie

Question 39

Welche Aussage zur Entropie ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Sie kann durch Arbeit verringert werden.

Answer

Sie nimmt in spontanen Prozessen ab.

Answer

Sie ist immer positiv.

Question 40

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt:

Accepted Answer

In spontanen Prozessen nimmt die Entropie des Universums zu.

Answer

In spontan ablaufenden Reaktionen nimmt die Enthalpie des Systems ab.

Answer

Die freie Energie jedes Systems nimmt im Laufe der Zeit zu.

Answer

Die Temperatur eines Systems nimmt spontan ab.

Question 41

Welche der folgenden Aussagen über spontan ablaufende Reaktionen ist korrekt?

Accepted Answer

Ihre Gibbs-Energieänderung ist negativ.

Answer

Ihre Enthalpieänderung ist positiv.

Answer

Ihre Entropieänderung ist positiv.

Answer

Sie laufen nur unter bestimmten Reaktionsbedingungen ab.

Question 42

Die Reaktionskoordinate eines exothermen Prozesses verläuft:

Accepted Answer

von links nach rechts abwärts

Answer

von links nach rechts aufwärts

Answer

von rechts nach links abwärts

Answer

von rechts nach links aufwärts

Question 43

Welche Faktoren bestimmen den Ablauf und die Richtung von Phasenübergängen?

Accepted Answer

Temperatur und Druck

Answer

Volumen

Answer

Konzentration

Answer

Oberflächenspannung

Question 44

Welches der folgenden Systeme hat die höchste Entropie, d.h. das höchste Maß an Unordnung?

Accepted Answer

Ein Gasgemisch

Answer

Ein reiner Kristall

Answer

Eine Flüssigkeit

Answer

Ein Feststoff

Question 45

Welche der folgenden Bedingungen muss für eine Reaktion erfüllt sein, damit sie spontan abläuft, d.h. ohne Zufuhr von Energie?

Accepted Answer

ΔG < 0

Answer

ΔH < 0 und ΔS > 0

Answer

ΔS < 0 und ΔH > 0

Answer

ΔG > 0

Question 46

Welche der folgenden Aussagen zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt mit der Zeit zu.

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines offenen Systems kann abnehmen.

Answer

Die Entropie des Universums nimmt mit der Zeit ab.

Question 47

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Verbrennungsreaktion, bei der ein Brennstoff mit Sauerstoff reagiert?

Accepted Answer

2H2 + O2 → 2H2O

Answer

HCl + NaOH → NaCl + H2O

Answer

CaCO3 → CaO + CO2

Answer

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Question 48

Die Enthalpieänderung einer Reaktion bei konstantem Druck ist definiert als:

Accepted Answer

Die Wärmemenge, die aufgenommen oder abgegeben wird

Answer

Die Differenz zwischen der inneren Energie der Produkte und der Reaktanten

Answer

Die Summe der inneren Energien der Produkte und der Reaktanten

Answer

Die Differenz zwischen der Gibbs-Energie der Produkte und der Reaktanten

Question 49

Welche Aussage über die Entropie eines Systems ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die Unordnung des Systems

Answer

Sie ist immer positiv

Answer

Sie ist nur für geschlossene Systeme definiert

Answer

Sie kann nur negativ sein

Question 50

Welche Aussage über die Reaktionsrichtung einer spontanen Reaktion ist richtig?

Accepted Answer

Die Gibbs-Energie der Produkte ist niedriger als die der Reaktanten

Answer

Die Enthalpieänderung der Reaktion ist negativ

Answer

Die Entropieänderung der Reaktion ist negativ

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist immer hoch

Question 51

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt immer zu

Answer

Die Gibbs-Energie eines Systems nimmt immer ab

Answer

Die exotherme Reaktionen sind immer spontan

Answer

Die Enthalpieänderung einer Reaktion ist immer negativ

Question 52

Welche der folgenden Größen ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 53

Was ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Gesamtenergie eines Systems bleibt konstant

Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden

Answer

Die Entropie nimmt bei allen Prozessen zu

Question 54

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Auflösen von Natriumchlorid in Wasser

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Question 55

Was beschreibt die Reaktionsgleichgewichtskonstante K?

Accepted Answer

Das Verhältnis der Konzentrationen der Produkte und Edukte im Gleichgewicht

Answer

Die Geschwindigkeit der Hinreaktion

Answer

Die Geschwindigkeit der Rückreaktion

Question 56

Welche der folgenden Aussagen über die Van't-Hoff-Gleichung ist richtig?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgleichgewichtskonstante

Answer

Sie beschreibt die Druckabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit

Answer

Sie beschreibt die Konzentrationsabhängigkeit der Reaktionsenthalpie

Question 57

Welche der folgenden Größen ist eine dimensionslose Größe?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 58

Welche Aussage zur Enthalpieänderung einer chemischen Reaktion ist korrekt?

Accepted Answer

Sie entspricht der Differenz zwischen den Enthalpien der Edukte und der Produkte.

Answer

Sie entspricht der Differenz zwischen den Entropien der Edukte und der Produkte.

Answer

Sie entspricht der Summe der Enthalpien der Edukte und der Produkte.

Question 59

Welche Aussage zur Entropie ist zutreffend?

Accepted Answer

Die Entropie eines Systems nimmt bei einer irreversiblen Reaktion zu.

Answer

Die Entropie eines Systems nimmt bei einer reversiblen Reaktion ab.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Question 60

Welche Reaktion ist exotherm?

Accepted Answer

Die Verbrennung von Methan

Answer

Die Verdampfung von Wasser

Answer

Das Schmelzen von Eis

Answer

Die Sublimation von Kohlendioxid

Question 61

Welche Aussage zur Gibbs-Energie ist falsch?

Accepted Answer

Im Gleichgewicht ist die Gibbs-Energie eines Systems maximal.

Answer

Bei einer spontanen Reaktion nimmt die Gibbs-Energie eines Systems ab.

Answer

Bei einer reversiblen Reaktion ist die Gibbs-Energie eines Systems konstant.

Question 62

Was besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt bei allen irreversiblen Prozessen zu.

Answer

Die Energie des Universums ist konstant.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems ist immer null.

Question 63

Welche Aussage zu Spontaneität ist richtig?

Accepted Answer

Eine spontane Reaktion findet ohne Energiezufuhr von außen statt.

Answer

Eine spontane Reaktion ist immer exotherm.

Answer

Eine spontane Reaktion ist immer irreversibel.

Question 64

Welche Aussage über die Gibbs-Energie trifft zu?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die theoretisch maximal mögliche Arbeit in einem geschlossenen System bei konstanter Temperatur und konstantem Druck.

Answer

Sie ist immer positiv.

Answer

Sie ist eine extensive Größe.