Chemische Kinetik: Reaktionsgeschwindigkeit verstehen und vorhersagen

Question 1

Welche Aussage über die Reaktionsgeschwindigkeit ist richtig?

Accepted Answer

Sie hängt von der Konzentration der Stoffe ab.

Accepted Answer

Sie kann durch einen Katalysator gesteigert werden.

Answer

Sie ist eine feste Größe.

Answer

Sie wird nicht von der Temperatur beeinflusst.

Question 2

Analysiere den Reaktionsmechanismus: A + B -> C (langsam), C + D -> E (schnell). Welcher Schritt bestimmt die Reaktionsgeschwindigkeit? Begründe deine Antwort.

Accepted Answer

Schritt A + B -> C, da er langsamer ist.

Answer

Schritt C + D -> E, da er schneller ist.

Answer

Beide Schritte, da sie gleich schnell sind.

Answer

Keiner der Schritte.

Question 3

Entwerfen Sie ein Experiment, um zu untersuchen, wie sich das Lösungsmittel auf die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion auswirkt.

Accepted Answer

Verwenden Sie verschiedene Lösungsmittel mit derselben Konzentration des Reaktanten und messen Sie die Reaktionszeit.

Answer

Verwenden Sie verschiedene Konzentrationen des Reaktanten im selben Lösungsmittel und messen Sie die Reaktionszeit.

Answer

Verwenden Sie verschiedene Temperaturen und messen Sie die Reaktionszeit.

Question 4

Wie würdest du ein Experiment planen, um zu untersuchen, wie sich die Konzentration eines Katalysators auf die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion auswirkt?

Accepted Answer

Verwende eine bestimmte Reaktion und verändere die Konzentration des Katalysators, während du die Reaktionszeit misst.

Answer

Verändere die Temperatur der Reaktion und miss die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Verwende verschiedene Katalysatoren und miss die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Miss die Reaktionsgeschwindigkeit ohne Katalysator.

Question 5

Was ist die Bedeutung des Aktivierungskomplexes für chemische Reaktionen?

Accepted Answer

Der Aktivierungskomplex ist der Zustand mit der höchsten Energie, den die Reaktanten während einer Reaktion durchlaufen.

Answer

Der Aktivierungskomplex ist der stabilste Zustand der Reaktanten während einer Reaktion.

Answer

Der Aktivierungskomplex ist der Zustand, in dem die Reaktanten zu Produkten umgewandelt werden.

Question 6

Wie beeinflusst ein Katalysator die Aktivierungsenergie einer Reaktion?

Accepted Answer

Senkt die Aktivierungsenergie und beschleunigt die Reaktion.

Answer

Erhöht die Aktivierungsenergie und verlangsamt die Reaktion.

Answer

Hat keinen Einfluss auf die Aktivierungsenergie oder die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 7

Wie beeinflusst die Oberfläche der Ausgangsstoffe die Reaktionsgeschwindigkeit? Gib außerdem ein Beispiel für eine heterogen katalysierte Reaktion.

Accepted Answer

Eine größere Oberfläche führt zu einer schnelleren Reaktion, da mehr Reaktionspartner verfügbar sind.

Accepted Answer

Beispiel für eine heterogen katalysierte Reaktion: Zersetzung von Wasserstoffperoxid mit Mangandioxid als Katalysator

Answer

Die Oberfläche der Ausgangsstoffe hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Eine kleinere Oberfläche führt zu einer schnelleren Reaktion, da die Ausgangsstoffe näher beieinander liegen.

Question 8

Wie beeinflusst ein Katalysator den Reaktionsmechanismus einer Reaktion? Erläutere, wie ein Katalysator die Aktivierungsenergie verändert und den Reaktionsweg beeinflusst.

Accepted Answer

Ein Katalysator senkt die Aktivierungsenergie, indem er einen neuen Reaktionsweg mit einer niedrigeren Energiebarriere bereitstellt.

Answer

Ein Katalysator erhöht die Aktivierungsenergie, indem er den ursprünglichen Reaktionsweg blockiert.

Answer

Ein Katalysator verändert den Reaktionsweg nicht, er erhöht nur die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Ein Katalysator wird während einer Reaktion verbraucht.

Question 9

Wie wirkt sich ein Katalysator auf die Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion aus?

Accepted Answer

Senkt die Aktivierungsenergie durch Bereitstellung eines alternativen Reaktionswegs.

Answer

Erhöht die Aktivierungsenergie durch Erhöhung der Eduktkonzentration.

Answer

Verändert die Reaktionsprodukte.

Answer

Verbraucht sich während der Reaktion.

Question 10

Nenne drei konkrete Anwendungen der chemischen Kinetik in verschiedenen Branchen und erläutere kurz ihre Funktion.

Accepted Answer

Chemische Industrie: Optimierung von Reaktionsprozessen zur Steigerung von Effizienz und Produktausbeute.

Accepted Answer

Umwelttechnik: Überwachung und Modellierung von Schadstoffemissionen zur Entwicklung effektiver Kontrollstrategien.

Accepted Answer

Medizin: Entwicklung von Medikamenten mit kontrollierter Wirkstofffreisetzung zur Verbesserung der therapeutischen Wirksamkeit.

Question 11

Was ist die Rolle des Aktivierungskomplexes bei chemischen Reaktionen?

Accepted Answer

Der Aktivierungskomplex ist ein hochenergetischer Übergangszustand, der auf dem Weg zu den Produkten durchlaufen wird.

Answer

Der Aktivierungskomplex ist ein stabiler Zustand, in dem die Reaktionsprodukte entstehen.

Answer

Der Aktivierungskomplex hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Der Aktivierungskomplex wird nur bei exothermen Reaktionen gebildet.

Question 12

Welche Methode eignet sich am besten, um die Reaktionsordnung einer Reaktion mit unterschiedlichen Konzentrationen zu ermitteln?

Accepted Answer

Geschwindigkeitsmessung bei variabler Konzentration

Answer

Geschwindigkeitsmessung bei konstanter Konzentration

Answer

Grafische Darstellung der Geschwindigkeitsdaten

Question 13

Was ist die Definition der Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Die zeitliche Änderung der Stoffmengenkonzentration

Answer

Die Zeit, die eine Reaktion benötigt

Answer

Die Stoffmenge des reagierenden Edukts pro Zeiteinheit

Answer

Die Differenz zwischen den Stoffmengenkonzentrationen von Edukt und Produkt

Question 14

Welche dieser Größen hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Farbe des Reaktionsgefäßes

Answer

Konzentration der Edukte

Answer

Temperatur

Answer

Verteilung der Edukte

Question 15

In welcher Maßeinheit wird die Reaktionsgeschwindigkeit angegeben?

Accepted Answer

mol/L*s

Answer

s

Answer

mol/L

Answer

L/mol

Question 16

Was bedeutet der Begriff Aktivierungsenergie?

Accepted Answer

Die minimale Energie, die die Edukte zum Reagieren benötigen

Answer

Die maximale Energie, die bei einer Reaktion freigesetzt wird

Answer

Die Differenz zwischen der Aktivierungsenergie von Edukt und Produkt

Answer

Die Energie, die benötigt wird, um die Reaktion umzukehren

Question 17

Wie wirkt sich ein Katalysator auf die Reaktionsgeschwindigkeit aus?

Accepted Answer

Er senkt die Aktivierungsenergie

Answer

Er erhöht die Aktivierungsenergie

Answer

Er ändert die Reaktionsgleichung

Answer

Er hat keine Auswirkung

Question 18

Was ist eine heterogene Reaktion?

Accepted Answer

Eine Reaktion zwischen zwei Phasen, wie z. B. fest und gasförmig

Answer

Eine Reaktion, die in einer Phase abläuft

Answer

Eine Reaktion, die explosionsartig verläuft

Answer

Eine Reaktion, die unter Lichteinwirkung abläuft

Question 19

Welche der folgenden Reaktionen ist eine homogene Gasreaktion?

Accepted Answer

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Answer

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Answer

CaCO₃ → CaO + CO₂

Answer

AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃

Question 20

Wie kann die Reaktionsordnung einer Reaktion experimentell bestimmt werden?

Accepted Answer

Indem man die Anfangskonzentrationen aller Reaktanten und deren Konzentrationen zu verschiedenen Zeitpunkten misst

Answer

Indem man den Druckanstieg in einem geschlossenen System misst

Answer

Indem man die Temperaturänderung misst

Answer

Indem man die Farbänderung beobachtet

Question 21

In einem Diagramm wird der zeitliche Verlauf der Konzentration eines Reaktionsprodukts dargestellt. Welche Eigenschaft des Diagramms liefert Informationen über die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Steigung

Answer

Fläche

Answer

Höhe

Question 22

Wie wirkt sich ein Katalysator auf die Aktivierungsenergie einer Reaktion aus und welche Folgen hat das für die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Ein Katalysator senkt die Aktivierungsenergie, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit steigt.

Answer

Ein Katalysator erhöht die Aktivierungsenergie, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit sinkt.

Answer

Ein Katalysator hat keinen Einfluss auf die Aktivierungsenergie oder die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 23

Was gibt die Reaktionsordnung einer Reaktion an?

Accepted Answer

Die Summe der Exponenten der Konzentrationen der Reaktanten in der Geschwindigkeitsgleichung

Answer

Die Anzahl der Moleküle, die an der Reaktion beteiligt sind

Answer

Die Geschwindigkeit, mit der die Reaktion abläuft

Answer

Den Katalysator, der die Reaktion beschleunigt

Question 24

Was versteht man unter Reaktionsordnung?

Accepted Answer

Sie beschreibt, wie sich die Reaktionsgeschwindigkeit ändert, wenn sich die Konzentration eines Reaktanten ändert.

Answer

Sie ist für alle chemischen Reaktionen konstant.

Answer

Sie muss immer eine ganze Zahl sein.

Question 25

Welche der folgenden Größen gibt die Reaktionsgeschwindigkeit an?

Accepted Answer

Änderungsrate der Konzentration der Edukte oder Produkte

Answer

Konzentration der Edukte

Answer

Aktivierungsenergie

Answer

Gleichgewichtskonstante

Question 26

Was versteht man unter der Aktivierungsenergie einer Reaktion?

Accepted Answer

Die minimale Energie, die die Moleküle benötigen, um miteinander reagieren zu können

Answer

Die Energie, die bei einer Reaktion freigesetzt wird

Answer

Die Konzentration der Reaktanten, bei der die Reaktion am schnellsten abläuft

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, damit eine Reaktion abläuft

Question 27

Was ist die Reaktionsordnung?

Accepted Answer

Der Exponent in der Geschwindigkeitsgleichung, mit dem die Konzentration des Edukts multipliziert wird

Answer

Die Anzahl der Moleküle, die an der Reaktion beteiligt sind

Answer

Die Aktivierungsenergie der Reaktion

Answer

Die Gleichgewichtskonstante der Reaktion

Question 28

Wie lautet die Geschwindigkeitsgleichung für eine Reaktion zweiter Ordnung?

Accepted Answer

v = k[A]^2

Answer

v = k[A]

Answer

v = k[A][B]

Answer

v = k[A]^3

Question 29

Welche Aussage über die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit ist zutreffend?

Accepted Answer

Mit steigender Temperatur nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit zu

Answer

Mit steigender Temperatur nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit ab

Answer

Die Temperaturabhängigkeit ist nicht eindeutig

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist unabhängig von der Temperatur

Question 30

Erläutere die Bedeutung der chemischen Kinetik für die Entwicklung nachhaltiger Energietechnologien. Nenne konkrete Beispiele für die praktische Nutzung kinetischer Daten in diesem Bereich.

Accepted Answer

Kinetische Daten werden verwendet, um die Reaktionsgeschwindigkeit in Brennstoffzellen zu optimieren.

Answer

Die chemische Kinetik spielt keine Rolle bei der Entwicklung neuer Energietechnologien.

Answer

Kinetische Daten sind für die Entwicklung von Solarzellen unerheblich.

Answer

Die chemische Kinetik ist nur für die Optimierung von Verbrennungsmotoren von Bedeutung.

Question 31

Wie beeinflussen Lösungsmittel chemische Reaktionen und ihre Geschwindigkeit?

Accepted Answer

Lösungsmittel können die Reaktionsgeschwindigkeit verändern, indem sie die Polarität der Reaktanten ändern.

Answer

Lösungsmittel haben keinen Einfluss auf chemische Reaktionen.

Answer

Lösungsmittel beeinflussen nur Reaktionen in wässriger Lösung.

Question 32

Welche der folgenden Reaktionen setzt **Wärme frei** und wird daher als exotherm bezeichnet?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Lösen von Natriumchlorid in Wasser

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Answer

Schmelzen von Eis

Question 33

Definiere den Begriff **Aktivierungsenergie** einer Reaktion.

Accepted Answer

Die minimale Energie, die benötigt wird, damit eine Reaktion ablaufen kann

Answer

Die maximale Energie, die bei einer Reaktion freigesetzt wird

Question 34

Nenne den **Katalysator**, der in der Haber-Bosch-Reaktion eingesetzt wird.

Accepted Answer

Nickel

Answer

Palladium

Question 35

Welche Aussage zur Aktivierungsenergie ist korrekt?

Accepted Answer

Reaktanden benötigen Aktivierungsenergie, um die Reaktion einzuleiten.

Answer

Die Aktivierungsenergie wird während der Reaktion verbraucht und reduziert.

Question 36

Welche Faktoren beeinflussen die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Konzentration, Temperatur, Katalysator

Answer

Magnetfeld, Licht, Masse

Answer

Oberfläche, Druck, Lösungsmittel

Question 37

Was ist ein Katalysator?

Accepted Answer

Ein Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, ohne dabei selbst verbraucht zu werden.

Answer

Ein Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit verringert

Answer

Ein Stoff, der die Reaktionsdauer verkürzt

Question 38

Welche Aussage über die Reaktionsordnung ist richtig?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration eines bestimmten Reaktanden.

Answer

Sie ist stets eine ganze Zahl.

Question 39

Welche grafische Darstellung eignet sich zur Bestimmung der Reaktionsordnung?

Accepted Answer

Zeit-Konzentrations-Diagramm

Answer

Arrhenius-Diagramm

Answer

Phasendiagramm

Answer

Gibbs-Diagramm

Question 40

Welche Einheiten werden auf der x-Achse eines Arrhenius-Diagramms aufgetragen?

Accepted Answer

1/T

Answer

[A]

Answer

T

Answer

log(k)

Question 41

Welche Aussage über den Arrhenius-Faktor ist richtig?

Accepted Answer

Er spiegelt die Häufigkeit wider, mit der Reaktanden zusammenstoßen.

Answer

Er ist für alle Reaktionen identisch.

Answer

Er ist temperaturabhängig.

Question 42

Was ist die Aktivierungsenergie einer Reaktion?

Accepted Answer

Die Energie, die erforderlich ist, um die Reaktion einzuleiten.

Answer

Die Energie, die Reaktanden entzogen wird.

Answer

Die Energie, die bei der Reaktion freigesetzt wird.

Question 43

Welche der folgenden Größen hat keinen nachweisbaren Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Reaktionsenthalpie

Answer

Temperatur

Answer

Teilchenkonzentration

Question 44

Welche der folgenden Aktivierungsenergien ist am geringsten?

Accepted Answer

10 kJ/mol

Answer

40 kJ/mol

Answer

30 kJ/mol

Answer

20 kJ/mol

Question 45

Was beschreibt der Arrhenius-Faktor?

Accepted Answer

Der Präexponentialfaktor, der die Anzahl erfolgreicher Zusammenstöße angibt.

Answer

Die Aktivierungsenergie, die die Energiebarriere für die Reaktion darstellt.

Answer

Die Temperatur, die die durchschnittliche Bewegungsenergie der Teilchen wiedergibt.

Question 46

Was gibt der Ordnungsexponent einer Reaktionsgleichung an?

Accepted Answer

Die Potenz, mit der die Teilchenkonzentration in die Geschwindigkeitsgleichung eingeht.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Die Anzahl der Teilchen, die an der Reaktion beteiligt sind.

Question 47

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Reaktion erster Ordnung?

Accepted Answer

Der radioaktive Zerfall eines Isotops

Answer

Die Neutralisationsreaktion zwischen Säure und Base

Answer

Die Verbrennung von Methan

Answer

Die katalysierte Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff

Question 48

Welche Aussage über Reaktionsgleichgewichte ist zutreffend?

Accepted Answer

Im Gleichgewicht laufen die Hin- und Rückreaktion gleich schnell ab.

Answer

Im Gleichgewicht sind die Aktivierungsenergien der Hin- und Rückreaktion gleich hoch.

Answer

Im Gleichgewicht bleiben die Konzentrationen von Reaktanten und Produkten unverändert.

Question 49

Welche der folgenden Aussagen über die Reaktionsgeschwindigkeit ist korrekt?

Accepted Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist proportional zur Konzentration der Reaktanten.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist umgekehrt proportional zur Konzentration der Reaktanten.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist unabhängig von der Temperatur.

Question 50

Was ist die Aktivierungsenergie einer Reaktion?

Accepted Answer

Die minimale Energiemenge, die die Reaktanten besitzen müssen, um reagieren zu können.

Answer

Die maximale Energiemenge, die bei einer Reaktion freigesetzt wird.

Answer

Die Energiemenge, die benötigt wird, um eine Reaktion zu stoppen.

Question 51

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Die Konzentration der Produkte

Answer

Die Konzentration der Reaktanten

Answer

Der Katalysator

Answer

Die Temperatur

Question 52

Was ist ein Katalysator?

Accepted Answer

Ein Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, ohne dabei verbraucht zu werden.

Answer

Ein Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit verringert.

Answer

Ein Stoff, der die Reaktionsrichtung ändert.

Question 53

Welche der folgenden Aussagen über die Halbwertszeit einer Reaktion ist korrekt?

Accepted Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeit, in der sich die Konzentration der Reaktanten halbiert.

Answer

Die Halbwertszeit ist unabhängig von der Konzentration der Reaktanten.

Answer

Die Halbwertszeit ist die Zeit, in der sich die Konzentration der Produkte verdoppelt.

Question 54

Welche der folgenden Reaktionen ist eine heterogene Reaktion?

Accepted Answer

Fe(s) + CuSO₄(aq) → FeSO₄(aq) + Cu(s)

Answer

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)

Answer

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)

Answer

2Na(s) + Cl₂(g) → 2NaCl(s)

Question 55

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO₂(g)

Answer

CaCO₃(s) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

Answer

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)

Answer

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)

Question 56

Welche der folgenden Faktoren NICHT Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion hat?

Accepted Answer

Die Farbe der Reaktanten

Answer

Die Größe der Oberfläche der Reaktanten

Answer

Die Konzentration der Reaktanten

Answer

Die Temperatur

Question 57

Was versteht man unter der Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Die minimale Energiemenge, die die Reaktanten haben müssen, um miteinander zu reagieren.

Answer

Die Energiemenge, die während der Reaktion freigesetzt wird.

Answer

Die Energiemenge, die für die Trennung der Reaktanten benötigt wird.

Question 58

Welche Aussage über einen Katalysator ist korrekt?

Accepted Answer

Ein Katalysator beschleunigt eine chemische Reaktion, ohne dabei verbraucht zu werden.

Answer

Ein Katalysator erhöht die Aktivierungsenergie einer Reaktion.

Answer

Ein Katalysator verändert die Gleichgewichtslage einer Reaktion.

Question 59

Welche der folgenden Reaktionen ist wahrscheinlich am schnellsten?

Accepted Answer

Eine Reaktion, die bei höherer Temperatur durchgeführt wird

Answer

Eine Reaktion, die bei niedriger Temperatur durchgeführt wird

Answer

Eine Reaktion mit hoher Aktivierungsenergie

Question 60

Wie wirkt sich eine Erhöhung der Konzentration der Reaktanten auf die Reaktionsgeschwindigkeit aus?

Accepted Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit wird erhöht.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit bleibt unverändert.

Answer

Die Gleichgewichtslage der Reaktion wird verschoben.

Question 61

Was ist der Unterschied zwischen einer homogenen und einer heterogenen Reaktion?

Accepted Answer

Bei einer homogenen Reaktion befinden sich alle Reaktanten in der gleichen Phase, während sich bei einer heterogenen Reaktion die Reaktanten in unterschiedlichen Phasen befinden.

Answer

Eine homogene Reaktion ist schneller als eine heterogene Reaktion.

Question 62

Welche Aussage beschreibt die Reaktionsordnung?

Accepted Answer

Die Reaktionsordnung gibt an, wie die Reaktionsgeschwindigkeit von den Konzentrationen der Reaktanten abhängt.

Answer

Die Reaktionsordnung gibt an, wie viele Moleküle an der Reaktion beteiligt sind.

Question 63

Welche Aussage gilt für eine Reaktion erster Ordnung?

Accepted Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist proportional zur Konzentration des Reaktanten.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist unabhängig von der Konzentration des Reaktanten.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist proportional zum Quadrat der Konzentration des Reaktanten.

Question 64

Welche Aussage beschreibt den Einfluss der Temperatur auf die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Eine Erhöhung der Temperatur führt zu einer Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Eine Erhöhung der Temperatur führt zu einer Verringerung der Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Die Temperatur hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.