Chọn câu phù hợp nhất. Cho phản ứng 2Mg (r) + CO2 (k) = 2MgO (r) + Cgraphit. Phản ứng này có hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn ΔH0 = -822,7 kJ , ΔS0 = -219,35J/K. Về phương diện nhiệt động hóa học, phản ứng trên có thể:

Không xảy ra tự phát ở nhiệt độ cao.

Xảy ra tự phát ở nhiệt độ cao.

Xảy ra tự phát ở nhiệt độ thấp.

Xảy ra tự phát ở mọi nhiệt độ.

Trả lời:

Đáp án đúng: A

Phản ứng xảy ra tự phát khi ΔG < 0. Ta có ΔG = ΔH - TΔS.

Trong trường hợp này, ΔH⁰ = -822,7 kJ < 0 và ΔS⁰ = -219,35 J/K < 0.

Vậy ΔG = ΔH - TΔS = -822,7 - T(-0,21935) = -822,7 + 0,21935T. Để ΔG < 0, ta cần -822,7 + 0,21935T < 0, suy ra T < 822,7 / 0,21935 ≈ 3750 K.

Vì vậy, phản ứng xảy ra tự phát ở nhiệt độ thấp.

200+ câu hỏi trắc nghiệm Hóa đại cương kèm đáp án chi tiết - Phần 4

50 câu hỏi 60 phút

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 26:

Chọn câu trả lời đúng. Một phản ứng ở điều kiện đang xét có ΔG < 0 thì:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

ΔG (biến thiên năng lượng Gibbs) là một tiêu chí quan trọng để đánh giá tính tự diễn biến của một phản ứng hóa học ở điều kiện nhiệt độ và áp suất không đổi. Nếu ΔG < 0, phản ứng có khả năng xảy ra tự phát, tức là không cần cung cấp năng lượng từ bên ngoài để phản ứng diễn ra. Tuy nhiên, điều này không đảm bảo rằng phản ứng sẽ *chắc chắn* xảy ra trong thực tế, vì tốc độ phản ứng còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như năng lượng hoạt hóa. Vì vậy, đáp án B phù hợp nhất. Đáp án A không chính xác vì thực tế phản ứng có thể không xảy ra do các yếu tố động học (ví dụ, năng lượng hoạt hóa cao). Đáp án C sai vì ΔG = 0 mới là trạng thái cân bằng. Đáp án D sai vì ΔG < 0 cho thấy phản ứng có khả năng xảy ra.

Câu 27:

Chọn đáp án đúng và đầy đủ nhất: Một phản ứng có ΔG298 > 0. Những biện pháp nào khi áp dụng có thể làm phản ứng xảy ra được: (1) Dùng xúc tác; (2) Thay đổi nhiệt độ; (3) Tăng nồng độ tác chất; (4) Nghiền nhỏ các tác chất rắn.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Phản ứng có ΔG298 > 0 là phản ứng không tự xảy ra ở điều kiện tiêu chuẩn. Để phản ứng có thể xảy ra, cần tác động để ΔG < 0.
(1) Xúc tác: Xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hóa, tăng tốc độ phản ứng nhưng không ảnh hưởng đến biến thiên năng lượng tự do Gibbs (ΔG), do đó không làm phản ứng xảy ra được.
(2) Thay đổi nhiệt độ: ΔG = ΔH - TΔS. Thay đổi nhiệt độ (T) có thể làm thay đổi dấu của ΔG nếu ΔH và ΔS có dấu khác nhau.
(3) Tăng nồng độ tác chất: Thay đổi nồng độ tác chất ảnh hưởng đến thế hóa học và do đó ảnh hưởng đến ΔG theo phương trình đẳng nhiệt Van't Hoff. Việc tăng nồng độ tác chất có thể làm ΔG < 0.
(4) Nghiền nhỏ các tác chất rắn: Nghiền nhỏ chất rắn làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, tăng tốc độ phản ứng, nhưng không ảnh hưởng đến biến thiên năng lượng tự do Gibbs (ΔG), do đó không làm phản ứng xảy ra được.

Vậy, các biện pháp có thể làm phản ứng xảy ra là thay đổi nhiệt độ và tăng nồng độ tác chất.

Câu 28:

Chọn phương án đúng: Ở một điều kiện xác định, phản ứng A → B thu nhiệt mạnh có thể tiến hành đến cùng. Có thể rút ra các kết luận sau: (1) ΔS_pư > 0 và nhiệt độ tiến hành phản ứng phải đủ cao. (2) Phản ứng B → A ở cùng điều kiện có ΔG_pư > 0. (3) Phản ứng B → A có thể tiến hành ở nhiệt độ thấp và có ΔS_pư < 0.

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Phản ứng A → B thu nhiệt mạnh, có thể tiến hành đến cùng, tức là ΔG < 0.

(1) ΔG = ΔH - TΔS < 0. Vì phản ứng thu nhiệt mạnh (ΔH > 0) nên để ΔG < 0 thì TΔS phải lớn hơn ΔH. Điều này có nghĩa là ΔS > 0 và nhiệt độ T phải đủ cao. Vậy (1) đúng.

(2) Phản ứng B → A là phản ứng ngược lại của A → B. Do đó, ΔG của phản ứng B → A sẽ có giá trị ngược dấu với ΔG của phản ứng A → B. Vì phản ứng A → B có ΔG < 0, nên phản ứng B → A có ΔG > 0. Vậy (2) đúng.

(3) Vì ΔG = ΔH - TΔS. Nếu phản ứng B → A có thể tiến hành (ΔG < 0) ở nhiệt độ thấp, và ΔH < 0 (phản ứng tỏa nhiệt) thì TΔS không cần lớn, ΔS có thể < 0. Vậy (3) đúng.

Vậy cả 3 kết luận đều đúng.

Câu 29:

Chọn phát biểu đúng: Phản ứng A(k) ⇌ B(k) + C(k) ở 300°C có Kp = 11,5 và ở 500°C có Kp = 33. Vậy phản ứng trên là một quá trình:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Khi nhiệt độ tăng, Kp tăng (từ 11,5 lên 33). Điều này có nghĩa là cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, tức là chiều tạo ra B và C. Theo nguyên lý Le Chatelier, khi tăng nhiệt độ, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ, tức là chiều thu nhiệt. Vậy phản ứng thuận là phản ứng thu nhiệt.

Câu 30:

Một phản ứng tự xảy ra có ΔG° < 0. Giả thiết rằng biến thiên entanpi và biến thiên entropi không phụ thuộc nhiệt độ, khi tăng nhiệt độ thì hằng số cân bằng Kp sẽ:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Ta có biểu thức liên hệ giữa biến thiên năng lượng tự do Gibbs (ΔG°), hằng số cân bằng Kp và nhiệt độ T như sau: ΔG° = -RTlnKp. Vì ΔG° < 0 (phản ứng tự xảy ra), nên -RTlnKp < 0. Điều này có nghĩa là lnKp > 0 hay Kp > 1. Khi tăng nhiệt độ T, do ΔG° không đổi (giả thiết biến thiên entanpi và entropi không phụ thuộc nhiệt độ), để biểu thức trên vẫn đúng, lnKp phải giảm (vì R là hằng số). Do đó, Kp phải giảm.

Câu 31:

Chọn phát biểu đúng: Cho phản ứng: SnO2(r) + 2H2(k) ⇌ 2H2O(k) + Sn(ℓ) (1) ΔG_T = ΔG°_T + RT ln [H2O]^2 / [H2]^2 (2) ΔG°_T = -RT ln K_c, với K_c = ([H2O]^2 / [H2]^2)_c_b (3) Phản ứng có K_P = K_C vì Δn = 0

Lời giải: