Cho phản ứng: 4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O1) Tốc độ tạo thành H2O là 0,540 mol/lít.s.

2) Tốc độ mất đi của NH3 là 0,810 mol/lít.s.

3) Tốc độ mất đi của O2 là 0,405 mol/lít.s.

4) Tốc độ của phản ứng là 0,135 mol/lít.s.

Tốc độ phản ứng là 0,135 mol/L·s

Câu hỏi này liên quan đến ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học và mối liên hệ với biến thiên enthalpy của phản ứng (∆H⁰). Hệ số nhiệt độ γ cho biết tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi nhiệt độ tăng lên 10°C.

* Phản ứng thuận: A₂(k) + B₂(k) → 2AB(k) có γ = 2. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng thuận tăng lên.
* Phản ứng nghịch: 2AB(k) → A₂(k) + B₂(k) có γ = 3. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng nghịch tăng lên nhiều hơn so với phản ứng thuận.

Vì γ của phản ứng nghịch lớn hơn γ của phản ứng thuận, khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng nghịch tăng nhanh hơn, do đó cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch.

Chiều nghịch là chiều thu nhiệt, nghĩa là ∆H⁰ > 0.

Vậy đáp án đúng là A.

Để cân bằng phản ứng oxi hóa khử này, ta sử dụng phương pháp thăng bằng electron:

1. Xác định số oxi hóa của các nguyên tố thay đổi:
- Cr trong K₂Cr₂O₇ giảm từ +6 xuống +3 trong Cr₂(SO₄)₃
- Fe trong FeSO₄ tăng từ +2 lên +3 trong Fe₂(SO₄)₃

2. Viết quá trình oxi hóa và khử:
- Fe+2 → Fe+3 + 1e (oxi hóa)
- 2Cr+6 + 6e → 2Cr+3 (khử)

3. Cân bằng số electron trao đổi:
- 6Fe+2 → 6Fe+3 + 6e
- 2Cr+6 + 6e → 2Cr+3

4. Viết lại phương trình với hệ số đã cân bằng cho Cr và Fe:
K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

5. Cân bằng các nguyên tố còn lại:
- K: Đã cân bằng (2 K ở mỗi bên)
- S: Cần cân bằng. Ta có 1 S trong K₂Cr₂O₇, 6 S trong 6FeSO₄ và x S trong H₂SO₄ ở vế trái. Ở vế phải có 3 S trong Cr₂(SO₄)₃, 3 S trong 3Fe₂(SO₄)₃ và 1 S trong K₂SO₄. Vậy tổng số S ở vế phải là 3 + 3 + 1 = 7. Do đó, 1 + 6 + x = 7 => x = 7.
- H: Cân bằng H. Ta có 7 H₂SO₄ => 14 H. Vậy cần 7 H₂O ở vế phải.
- O: Kiểm tra lại O. Vế trái: 7 O trong K₂Cr₂O₇, 24 O trong 6FeSO₄, 28 O trong 7H₂SO₄. Tổng: 7 + 24 + 28 = 59. Vế phải: 12 O trong Cr₂(SO₄)₃, 36 O trong 3Fe₂(SO₄)₃, 4 O trong K₂SO₄, 7 O trong 7H₂O. Tổng: 12 + 36 + 4 + 7 = 59. Đã cân bằng.

Phương trình cân bằng là:
K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

Vậy, nếu hệ số của K₂Cr₂O₇ là 1, thì hệ số của H₂SO₄ là 7 và hệ số của Fe₂(SO₄)₃ là 3.

Pin Galvanic gồm 2 điện cực hidro trong dung dịch HCl 1M. Để có sức điện động khác 0 thì nồng độ (hay áp suất) của 2 điện cực phải khác nhau. Giả sử điện cực (1) có áp suất hydro lớn hơn điện cực (2):

* Ở điện cực (1) xảy ra quá trình oxi hóa: H2 → 2H+ + 2e
* Ở điện cực (2) xảy ra quá trình khử: 2H+ + 2e → H2

Khi đó:

* Cực (1) là cực âm.
* Cực (2) là cực dương.
* Electron di chuyển từ điện cực (1) sang điện cực (2) ở mạch ngoài.
* Tại điện cực (2) có khí hydro bay lên.
* Sức điện động của pin được tính theo công thức Nernst: E = (0.059/n) * log(P1/P2), với n = 2.

Vậy, các phát biểu sai là: 1, 2, 4.

Pin Galvanic Ag | AgNO₃ 0,001N || AgNO₃ 0,1N | Ag là một pin nồng độ.

* Phân tích:
* Cực (1): Ag | AgNO₃ 0,001N (nồng độ thấp)
* Cực (2): AgNO₃ 0,1N | Ag (nồng độ cao)
* Phản ứng xảy ra ở cực anode (cực âm) là sự oxy hóa Ag thành Ag⁺: Ag → Ag⁺ + 1e⁻. Nồng độ Ag⁺ tăng lên.
* Phản ứng xảy ra ở cực cathode (cực dương) là sự khử Ag⁺ thành Ag: Ag⁺ + 1e⁻ → Ag. Nồng độ Ag⁺ giảm xuống.
* Do đó, cực (1) là anode (nơi xảy ra sự oxy hóa), và cực (2) là cathode (nơi xảy ra sự khử).
* Điện cực (2) có kết tủa bạc.

* Tính sức điện động của pin:
* E = (0,0592/n) * log(C₂/C₁) với n là số electron trao đổi, C₂ là nồng độ ion ở cực dương, C₁ là nồng độ ion ở cực âm
* Trong trường hợp này, n = 1, C₂ = 0,1N, C₁ = 0,001N
* E = (0,0592/1) * log(0,1/0,001) = 0,0592 * log(100) = 0,0592 * 2 = 0,1184V ≈ 0,118V

* Xét các phương án:
* A. Oxy hóa xảy ra tại cực (2): Sai. Oxy hóa xảy ra tại cực (1).
* B. Cực (2) là anode: Sai. Cực (2) là cathode.
* C. Điện cực (1) có kết tủa bạc: Sai. Điện cực (2) có kết tủa bạc.
* D. E = 0,118V: Đúng.

Vậy, đáp án đúng là D.

Dựa vào thế khử chuẩn, ta có thể xác định chất oxi hóa và chất khử yếu nhất:

* Chất oxi hóa yếu nhất: Là chất có thế khử chuẩn nhỏ nhất trong các chất oxi hóa (Fe³⁺, Ti⁴⁺, Ce⁴⁺). Trong trường hợp này, Ti⁴⁺ có ε⁰ = -0,01V, là nhỏ nhất.
* Chất khử yếu nhất: Là chất có thế oxi hóa chuẩn lớn nhất trong các chất khử (Fe²⁺, Ti³⁺, Ce³⁺). Điều này tương ứng với chất oxi hóa mạnh nhất. Do Ce⁴⁺ có thế khử chuẩn lớn nhất (ε⁰ = +1,14V), nên Ce³⁺ là chất khử yếu nhất.

Vậy, chất oxi hóa yếu nhất là Ti⁴⁺ và chất khử yếu nhất là Ce³⁺.