Cho các chất CH3COOH, H2SO4, HClO4, Al3+. Theo thuyết acid base của Bronsted, các cặp acid-base liên hợp là:
CH3COOH2+/CH3COOH; H2SO4/HSO4-; H2ClO4+/HClO4; [Al(H2O)3]3+/[Al(H2O)2OH]2+.
CH3COOH/CH3COO-; H3SO4+/H2 SO4; HClO4/ClO4-; [Al(H2O)3]3+/[Al(H2O)2OH]2+.
CH3COOH2+/CH3COOH; H2SO4/HSO4-; H2ClO4+/HClO4; [Al(H2O)6]3+/[Al(H2O)5OH]2+.
CH3COOH/CH3COO-; H3SO4+/H2SO4; HClO4/ClO4-; [Al(H2O)6]3+/[Al(H2O)5OH]2+.
Đáp án đúng: D
Theo thuyết Bronsted-Lowry, acid là chất cho proton (H+), base là chất nhận proton. Cặp acid-base liên hợp là cặp chất hơn kém nhau một proton.
- CH3COOH là acid, khi cho proton sẽ tạo thành base liên hợp CH3COO-.
- H2SO4 là acid, khi cho proton sẽ tạo thành base liên hợp HSO4-. Tuy nhiên, phương án có H3SO4+ không phù hợp vì H2SO4 không thể nhận thêm proton để tạo thành H3SO4+.
- HClO4 là acid, khi cho proton sẽ tạo thành base liên hợp ClO4-.
- Ion Al3+ trong dung dịch tồn tại dưới dạng phức aqua [Al(H2O)6]3+. Phức này có tính acid, khi cho proton sẽ tạo thành base liên hợp [Al(H2O)5OH]2+.
Vậy, đáp án đúng là D.
Câu hỏi liên quan
* A. Sai. Quá trình oxy hóa xảy ra trên cực (1), nơi có nồng độ AgNO3 thấp hơn.
* B. Sai. Cực (1) là anod vì có nồng độ AgNO3 thấp hơn.
* C. Sai. Không có kết tủa bạc hình thành trên điện cực (1).
* D. Đúng. Sức điện động của pin (E) có thể được tính bằng công thức Nernst: E = (0.0592/n) * log(C2/C1), trong đó n là số electron trao đổi (trong trường hợp này là 1), C2 là nồng độ của ion Ag+ ở cực catod (0,1N), và C1 là nồng độ của ion Ag+ ở cực anod (0,001N). Vậy E = (0.0592/1) * log(0.1/0.001) = 0.0592 * log(100) = 0.0592 * 2 = 0.1184V. Do đó, đáp án D là đúng.
Thế điện cực tiêu chuẩn của (1) là E01 = 0,77V
Khi có mặt I- thì Cu+ + I- = CuI↓ (2)
Tích số tan TCuI = [Cu+][I-] = 10^-11.96
Từ (2) ta có [Cu+] = TCuI/[I-]
Áp dụng phương trình Nernst cho (1) khi có mặt I-:
E = E01 + 0.0592*lg([Cu2+]/[Cu+])
= E01 + 0.0592*lg([Cu2+]*[I-]/TCuI)
= E01 + 0.0592*lg([Cu2+]/TCuI) + 0.0592lg[I-]
Thế điện cực tiêu chuẩn mới E'0 khi [Cu2+] = 1 và [I-] = 1 là:
E'0 = E01 - 0.0592*lg(TCuI)
= 0.77 - 0.0592*(-11.96) = 0.77 + 0.708 = 1.478V
Vì E'0 > E01 nên phản ứng (1) xảy ra theo chiều thuận.
Tính thế điện cực tiêu chuẩn của Cu2+/Cu+ khi có mặt ion I-.
Cu2+ + e- = Cu+
Cu+ + I- = CuI
-------------------
Cu2+ + I- + e- = CuI
E0 = E0(Cu2+/Cu+) - 0.0592*lg(TCuI)
= 0.77 - 0.0592*(-11.96) = 0.77 + 0.708 = 1.478V
Cu+ + e → Cu E° = 0,521 V
Cu2+ + 2e → Cu E° = 0,337 V
=> Cu2+ + e → Cu+ E° = 0,77V
CuI → Cu+ + I- T = 10^-11,96
CuI là chất kết tủa, nên ta có thể xem gần đúng [I-] ≈ 1M
Vì TCuI = [Cu+]*[I-] = 10^-11,96 => [Cu+] = 10^-11,96
Áp dụng công thức tính thế điện cực
E(Cu2+/Cu+) = E°(Cu2+/Cu+) + 0,059.lg([Cu2+]/[Cu+])
= 0,77 + 0,059.lg(1/10^-11,96) = 0,77 + 0,059*11,96 = 1,475V
Vì CuI kết tủa nên nồng độ Cu+ giảm. Do đó thế khử tăng lên
Đáp án gần nhất là C. +0,859V
Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về trạng thái của hơi nước và các yếu tố ảnh hưởng đến trạng thái đó.
Phân tích từng phát biểu:
(1) Đúng. Trong một hệ hơi nước, chúng ta có thể thay đổi cả nhiệt độ và áp suất trong một phạm vi nhất định mà hệ vẫn duy trì ở trạng thái hơi. Ví dụ, ở áp suất thấp, nước có thể sôi ở nhiệt độ thấp hơn 100°C. Điều này cho thấy nhiệt độ và áp suất có mối quan hệ với nhau và có thể thay đổi để duy trì trạng thái hơi.
(2) Sai. Để hệ ở trạng thái hơi, nhiệt độ không nhất thiết phải trên 100°C. Như đã giải thích ở trên, nhiệt độ sôi của nước (và do đó, nhiệt độ cần để duy trì trạng thái hơi) phụ thuộc vào áp suất. Ở áp suất thấp hơn áp suất khí quyển tiêu chuẩn, nước sôi ở nhiệt độ thấp hơn 100°C.
(3) Sai. Nếu nhiệt độ hạ xuống dưới 100°C, hệ *có thể* chuyển sang trạng thái lỏng, nhưng điều này phụ thuộc vào áp suất. Nếu áp suất đủ thấp, nước vẫn có thể ở trạng thái hơi ngay cả khi nhiệt độ dưới 100°C.
Vậy, chỉ có phát biểu (1) là đúng.
Phương án A sai vì chất xúc tác không làm thay đổi DH° của phản ứng.
Phương án B sai vì chất xúc tác không làm thay đổi nhiệt độ cần thiết để phản ứng xảy ra (mặc dù nó có thể làm giảm nhiệt độ cần thiết để đạt được một tốc độ phản ứng nhất định).
Phương án D sai vì chất xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hóa, nhưng không làm thay đổi DH° của phản ứng.
Phương án C đúng vì chất xúc tác chỉ tham gia vào giai đoạn trung gian của phản ứng và được phục hồi sau phản ứng. Sản phẩm và tác chất vẫn giống như khi không có chất xúc tác, do đó DH° không thay đổi.
(1) ΔH < 0 rất âm, ΔS < 0, nhiệt độ thường: ΔG = ΔH - TΔS < 0 vì ΔH âm và TΔS có giá trị nhỏ hơn do nhiệt độ thấp và ΔS âm. Vậy phản ứng có thể tự xảy ra.
(2) ΔH < 0, ΔS > 0: ΔG = ΔH - TΔS < 0 vì cả ΔH và -TΔS đều âm. Vậy phản ứng tự xảy ra.
(3) ΔH > 0 rất lớn, ΔS > 0, nhiệt độ thường: ΔG = ΔH - TΔS có thể dương vì ΔH dương và lớn, TΔS có thể không đủ lớn để ΔG âm. Vậy phản ứng không tự xảy ra.
(4) ΔH > 0, ΔS > 0, nhiệt độ cao: ΔG = ΔH - TΔS có thể âm nếu TΔS đủ lớn để lớn hơn ΔH. Vậy phản ứng có thể tự xảy ra.
Vậy các trường hợp (1), (2) và (4) phản ứng có thể tự xảy ra.
