Các phản ứng dưới đây đang ở trạng thái cân bằng ở 25°C.
(1) N2 (k) + O2 (k) ⇌ 2 NO (k) DH° > 0.
(2) N2 (k) + 3H2 (k) ⇌ 2 NH3 (k) DH° < 0.
(3) MgCO3 (r) ⇌ CO2 (k) + MgO (r) DH° > 0.
(4) I2 (k) + H2(k) ⇌ 2HI (k) DH° < 0
Cân bằng của phản ứng nào dịch chuyển mạnh nhất theo chiều thuận khi đồng thời hạ nhiệt độ và tăng áp suất chung của:
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để xác định phản ứng nào dịch chuyển mạnh nhất theo chiều thuận khi hạ nhiệt độ và tăng áp suất, ta cần xét ảnh hưởng của từng yếu tố lên mỗi phản ứng:
* **Hạ nhiệt độ:** Cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều tỏa nhiệt (ΔH° < 0).
* **Tăng áp suất:** Cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều giảm số mol khí.
Phân tích từng phản ứng:
* **(1) N2 (k) + O2 (k) ⇌ 2 NO (k) ΔH° > 0:**
* Hạ nhiệt độ: Dịch chuyển theo chiều nghịch (thu nhiệt).
* Tăng áp suất: Không ảnh hưởng vì số mol khí hai bên bằng nhau (2 mol).
* **(2) N2 (k) + 3H2 (k) ⇌ 2 NH3 (k) ΔH° < 0:**
* Hạ nhiệt độ: Dịch chuyển theo chiều thuận (tỏa nhiệt).
* Tăng áp suất: Dịch chuyển theo chiều thuận (giảm số mol khí từ 4 mol xuống 2 mol).
* **(3) MgCO3 (r) ⇌ CO2 (k) + MgO (r) ΔH° > 0:**
* Hạ nhiệt độ: Dịch chuyển theo chiều nghịch (thu nhiệt).
* Tăng áp suất: Dịch chuyển theo chiều nghịch (giảm số mol khí, từ 1 mol xuống 0 mol).
* **(4) I2 (k) + H2(k) ⇌ 2HI (k) ΔH° < 0:**
* Hạ nhiệt độ: Dịch chuyển theo chiều thuận (tỏa nhiệt).
* Tăng áp suất: Không ảnh hưởng vì số mol khí hai bên bằng nhau (2 mol).
So sánh:
Phản ứng (2) là phản ứng duy nhất mà cả hai yếu tố (hạ nhiệt độ và tăng áp suất) đều làm dịch chuyển cân bằng theo chiều thuận. Do đó, phản ứng (2) dịch chuyển mạnh nhất theo chiều thuận.