Cho: 5B, 12Mg, 13Al, 17Cl, 19K. Trong các hợp chất sau: AlCl3 , BCl3 , KCl và MgCl2, hợp chất nào có tính cộng hóa trị nhiều nhất và hợp chất nào có tính ion nhiều nhất? (theo thứ tự)

Hợp chất ion là hợp chất được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu. Các ion này được giữ chặt trong mạng tinh thể, do đó hợp chất ion có các tính chất sau:

* Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao: Do lực hút tĩnh điện mạnh giữa các ion, cần một lượng lớn năng lượng để phá vỡ mạng tinh thể và chuyển hợp chất ion sang trạng thái lỏng hoặc khí.
* Độ cứng cao: Mạng tinh thể ion rất bền vững, do đó hợp chất ion thường cứng.
* Tính tan: Nhiều hợp chất ion tan tốt trong các dung môi phân cực như nước. Khi tan trong nước, các ion bị solvat hóa và tách khỏi mạng tinh thể, tạo thành các ion tự do.
* Dẫn điện:
* Ở trạng thái rắn (tinh thể), các ion không thể di chuyển tự do, do đó hợp chất ion không dẫn điện.
* Ở trạng thái lỏng (nóng chảy) hoặc khi tan trong nước, các ion có thể di chuyển tự do, do đó hợp chất ion dẫn điện.
* Dẫn nhiệt kém: Do các ion được giữ chặt trong mạng tinh thể nên khả năng truyền nhiệt kém.

Phân tích các phương án:

* A. Dẫn nhiệt kém: Đúng với tính chất của hợp chất ion.
* B. Nhiệt độ nóng chảy cao: Đúng với tính chất của hợp chất ion.
* C. Phân ly thành ion khi tan trong nước: Đúng với tính chất của hợp chất ion.
* D. Dẫn điện ở trạng thái tinh thể: Sai, hợp chất ion không dẫn điện ở trạng thái tinh thể vì các ion không di chuyển tự do.

Vậy, đáp án sai là D.

Để tính nhiệt tạo thành của NH3, ta cần sử dụng định luật Hess, theo đó nhiệt của một phản ứng không phụ thuộc vào đường đi mà chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối. Ta sẽ biến đổi và kết hợp các phương trình đã cho để thu được phương trình tạo thành NH3 từ các nguyên tố của nó (N2 và H2).

Phương trình cần tìm là:

0. 5N2 + 1.5H2 → NH3 ΔHf

Ta có các phương trình sau:

1. 2NH3 + 3N2O → 4N2 + 3H2O ΔH1 = -1011 kJ/mol
2. N2O + 3H2 → N2H4 + H2O ΔH2 = -317 kJ/mol
3. 2NH3 + 0.5O2 → N2H4 + H2O ΔH3 = -143 kJ/mol
4. H2 + 0.5O2 → H2O ΔH4 = -286 kJ/mol

Biến đổi các phương trình:

Đảo ngược phương trình (1) và chia cho 2:

2N2 + 1.5H2O → NH3 + 1.5N2O ΔH1' = 1011/2 = 505.5 kJ/mol

Đảo ngược phương trình (3):

N2H4 + H2O → 2NH3 + 0.5O2 ΔH3' = 143 kJ/mol

Giữ nguyên phương trình (2):

N2O + 3H2 → N2H4 + H2O ΔH2 = -317 kJ/mol

Nhân phương trình (4) với 1.5:

1. 5H2 + 1.5O2 → 1.5H2O ΔH4' = 1.5 * (-286) = -429 kJ/mol

Cộng các phương trình (2), (3'), (4') và (1') đã biến đổi:

2N2 + 1.5H2O + N2H4 + H2O + 1.5H2 + 1.5O2 → NH3 + 1.5N2O + 2NH3 + 0.5O2 + N2H4 + H2O

Sau khi rút gọn:

2N2 + 1.5H2 → 2NH3

ΔH = ΔH1' + ΔH2 + ΔH3' + ΔH4'

ΔH = 505.5 + (-317) + 143 + (-429) = -97.5 kJ/mol

Vì đây là nhiệt cho 2 mol NH3, ta chia cho 2 để được nhiệt tạo thành của 1 mol NH3:

ΔHf (NH3) = -97.5 / 2 = -48.75 kJ/mol

Giá trị này gần nhất với đáp án B. Tuy nhiên, có thể có sai số do làm tròn trong quá trình tính toán. Do đó, đáp án chính xác nhất là B. -45,6 kJ/mol

Phản ứng CaCO3 (r) → CaO (r) + CO2 (k) là phản ứng thu nhiệt mạnh, nghĩa là ΔH > 0.

Phản ứng tạo ra một mol khí CO2 từ chất rắn, do đó độ hỗn loạn tăng lên, entropy tăng lên, nghĩa là ΔS > 0.

Ở 25°C (298K), ta chưa thể kết luận về dấu của ΔG = ΔH - TΔS mà cần có dữ kiện cụ thể về nhiệt độ và giá trị ΔH, ΔS. Tuy nhiên, vì bài toán không cung cấp thêm thông tin và yêu cầu xét dấu ở 25°C, ta xét đến khả năng ΔG > 0 hoặc ΔG < 0. Do ΔH > 0 và ΔS > 0, nếu T nhỏ, ΔH sẽ lớn hơn TΔS, khiến ΔG > 0. Nếu T đủ lớn, TΔS sẽ lớn hơn ΔH, khiến ΔG < 0. Ở nhiệt độ thấp (như 25°C), phản ứng thu nhiệt thường có ΔG > 0.

Vậy, ΔH > 0, ΔS > 0 và ΔG > 0.

A. Hầu hết chất rắn có độ tan tăng khi nhiệt độ tăng.

* Giải thích:

* A. Đúng. Phần lớn các chất rắn có độ tan tăng lên khi nhiệt độ tăng. Điều này là do quá trình hòa tan thường là quá trình thu nhiệt (cần cung cấp nhiệt để phá vỡ liên kết trong chất rắn và tạo liên kết với dung môi). Tuy nhiên, có một số ít chất rắn có độ tan giảm khi nhiệt độ tăng (ví dụ: Ce2(SO4)3). Vì đề bài dùng từ "hầu hết", nên đây là phát biểu đúng.
* B. Sai. Độ tan của chất khí trong dung môi phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm bản chất của khí và dung môi, nhiệt độ và áp suất. Không phải tất cả chất khí đều có độ tan giảm trong dung môi phân cực. Ví dụ, các khí như NH3 và HCl tan tốt trong nước (dung môi phân cực) do tạo liên kết hydro.
* C. Sai. Không phải tất cả các chất lỏng đều dễ bay hơi ở nhiệt độ thường. Tính bay hơi phụ thuộc vào lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng. Ví dụ, nước bay hơi chậm hơn nhiều so với ether hoặc acetone.
* D. Sai. Chất khí càng dễ hóa lỏng khi lực tương tác giữa các phân tử càng lớn. Các chất khí phân cực có lực tương tác lớn hơn (ví dụ: tương tác lưỡng cực - lưỡng cực, liên kết hydro) so với các chất khí không phân cực (chỉ có lực Van der Waals). Do đó, chất khí phân cực dễ hóa lỏng hơn chất khí không phân cực.

Vậy, đáp án đúng là A.