Cho HgO (tinh thể) vào bình chân không để phân ly ở nhiệt độ 500oC, xảy ra cân bằng sau: 2 HgO (tinh thể) ⇄ 2 Hg (k) + O2 (k). Khi cân bằng áp suất trong bình là 4,0 atm. Tính ∆Go của phản ứng ở 500oC. Cho R = 8,314 J/mol.K.
Đáp án đúng: A
Phản ứng: 2 HgO (r) ⇄ 2 Hg (k) + O2 (k)
Áp suất tổng cộng trong bình là 4 atm, ta có:
pHg + pO2 = 4 atm
Theo tỉ lệ phản ứng, pHg = 2pO2. Thay vào phương trình trên:
2pO2 + pO2 = 4 atm
3pO2 = 4 atm
pO2 = 4/3 atm
pHg = 2 * (4/3) = 8/3 atm
Kp = (pHg)2 * pO2 = (8/3)2 * (4/3) = 256/27 atm3
Đổi Kp về đơn vị Pascal: 1 atm = 101325 Pa
Kp = (256/27) * (101325)3 Pa3 (chuyển đổi này không cần thiết vì R cũng có đơn vị atm.lit/mol.K nếu áp suất tính bằng atm)
∆Go = -RTlnKp = -8.314 * (500 + 273.15) * ln(256/27) = -23682.5 J/mol ≈ -23.7 kJ/mol
Vậy đáp án đúng là D.