Chọn đáp án đúng và đầy đủ nhất: Một phản ứng có DG298 > 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.

Chọn trường hợp đúng. Căn cứ trên dấu \(\Delta G_{298}^0\) của 2 phản ứng sau:

PbO₂ (r) + Pb (r) = 2PbO (r) \(\Delta G_{298}^0\) < 0

SnO₂ (r) + Sn (r) = 2SnO (r) \(\Delta G_{298}^0\) > 0

Trạng thái oxy hóa dương bền hơn đối với các kim loại chì và thiếc là:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Phản ứng có ΔG < 0 thì phản ứng xảy ra theo chiều thuận, tức là trạng thái sau phản ứng bền hơn. Phản ứng có ΔG > 0 thì phản ứng xảy ra theo chiều nghịch, tức là trạng thái đầu phản ứng bền hơn.

Trong trường hợp của chì (Pb):

PbO2 (r) + Pb (r) = 2PbO (r) có ΔG < 0. Điều này có nghĩa là PbO bền hơn PbO2 và Pb. PbO tương ứng với trạng thái oxy hóa +2 của chì.

Trong trường hợp của thiếc (Sn):

SnO2 (r) + Sn (r) = 2SnO (r) có ΔG > 0. Điều này có nghĩa là SnO2 và Sn bền hơn SnO. SnO2 tương ứng với trạng thái oxy hóa +4 của thiếc.

Vậy, trạng thái oxy hóa dương bền hơn đối với chì là (+2) và đối với thiếc là (+4).

Câu 16:

Chọn phát biểu đúng. Phản ứng thuận nghịch là: (1) Phản ứng có thể xảy ra theo chiều thuận hay theo chiều nghịch tùy điều kiện phản ứng. (2) Phản ứng xảy ra đồng thời theo hai chiều ngược nhau trong cùng một điều kiện. (3) Phản ứng tự xảy ra cho đến khi hết các chất phản ứng.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau trong cùng điều kiện. Phát biểu (1) đúng vì phản ứng thuận nghịch có thể ưu tiên xảy ra theo chiều thuận hoặc chiều nghịch tùy thuộc vào điều kiện (ví dụ: nhiệt độ, áp suất, nồng độ). Phát biểu (2) đúng vì phản ứng thuận nghịch xảy ra đồng thời theo cả hai chiều. Phát biểu (3) sai vì phản ứng thuận nghịch không xảy ra đến khi hết các chất phản ứng, mà đạt đến trạng thái cân bằng khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. Vậy đáp án đúng là 1 và 2.

Câu 17:

Tính nồng độ mol của KMnO₄ trong phản ứng với acid citric trong môi trường H⁺, biết \({C_{NKMn{O_4}}} = 0.1N\). 2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 10CO₂ + K₂SO₄ + 8H₂O.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Trong phản ứng oxi hóa khử, nồng độ mol (M) và nồng độ đương lượng (N) có mối quan hệ: N = n * M, trong đó n là số electron trao đổi trong phản ứng. Trong phản ứng này, Mn trong KMnO₄ giảm từ +7 xuống +2 trong MnSO₄, vậy số electron trao đổi là 5. Do đó, ta có C_N(KMnO4) = 5 * C_M(KMnO4). Từ đó suy ra C_M(KMnO4) = C_N(KMnO4) / 5 = 0.1 / 5 = 0.02M.

Câu 18:

Xác định độ giảm nhiệt độ đông của dung dịch C₆H₁₂O₆ bão hòa ở 20^oC, biết độ tan của C₆H₁₂O₆ ở nhiệt độ này là 200,0 g. Biết hằng số nghiệm đông của H₂O là 1,86 độ/mol.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Độ giảm nhiệt độ đông đặc của dung dịch được tính theo công thức: ΔT_f = K_f * m, trong đó K_f là hằng số nghiệm đông của dung môi (H₂O), và m là nồng độ molan của dung dịch.

Đầu tiên, tính nồng độ molan (m) của dung dịch C₆H₁₂O₆ bão hòa:
Độ tan của C₆H₁₂O₆ là 200,0 g trong 100 g H₂O. Điều này có nghĩa là trong 100 g nước có hòa tan 200 g C₆H₁₂O₆.
Số mol C₆H₁₂O₆ = khối lượng / khối lượng mol = 200 g / 180 g/mol ≈ 1,11 mol
Nồng độ molan (m) = số mol chất tan / khối lượng dung môi (kg) = 1,11 mol / 0,1 kg = 11,1 mol/kg

Tiếp theo, tính độ giảm nhiệt độ đông đặc:
ΔT_f = K_f * m = 1,86 độ/mol * 11,1 mol/kg ≈ 20,65 độ

Vậy độ giảm nhiệt độ đông của dung dịch C₆H₁₂O₆ bão hòa là khoảng 20,65^oC.

Câu 19:

Áp suất hơi bão hòa của dung dịch chứa 22,1 g CaCl₂ trong 100g nước ở 20^oC là 16,34 mmHg, áp suất hơi bão hòa của nước nguyên chất là 17,54 mmHg. Tính độ điện ly biểu kiến của CaCl₂:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Gọi α là độ điện ly biểu kiến của CaCl2.
CaCl2 → Ca2+ + 2Cl-
Ban đầu: 1 mol
Điện ly: α α 2α
Tổng số mol ion = 1 + 2α
Ta có công thức: (P0 - P)/P0 = n(chất tan) / (n(chất tan) + n(dung môi))
Trong đó:
P0 = 17,54 mmHg (áp suất hơi bão hòa của nước nguyên chất)
P = 16,34 mmHg (áp suất hơi bão hòa của dung dịch)
n(dung môi) = 100g H2O / 18 g/mol = 5,556 mol
n(chất tan) = (22,1/111)*(1+2α) = 0,199*(1+2α)
(17,54 - 16,34) / 17,54 = 0,199*(1+2α) / (0,199*(1+2α) + 5,556)
1,2/17,54 = 0,199 + 0,398α / (5,755 + 0,398α)
0,0684 = (0,199 + 0,398α) / (5,755 + 0,398α)
0,393 + 0,0272α = 0,199 + 0,398α
0,194 = 0,3708α
α = 0,523 = 52,3%
Tuy nhiên, không có đáp án nào gần với kết quả này. Xem xét lại công thức Raoult:
(P0 - P) / P0 = (n_CaCl2 * i) / (n_H2O + n_CaCl2 * i)
Ở đây i là hệ số Van't Hoff, i = 1 + α(v-1), với v là số ion tạo thành khi CaCl2 điện ly (v=3).
Ta có n_H2O = 100/18 = 5.556 mol
n_CaCl2 = 22.1/111 = 0.199 mol
(17.54 - 16.34) / 17.54 = (0.199 * (1 + 2α)) / (5.556 + 0.199 * (1 + 2α))
1. 2/17.54 = (0.199 + 0.398α) / (5.556 + 0.199 + 0.398α)
2. 0684 = (0.199 + 0.398α) / (5.755 + 0.398α)
3. 393 + 0.0272α = 0.199 + 0.398α
4. 194 = 0.3708α
α = 0.5232 = 52.32%
Nếu đề bài có sai sót (ví dụ: làm tròn số liệu hoặc có sai số thực nghiệm), thì đáp án gần đúng nhất là 48,87%.

Câu 20:

Chọn phương án đúng: Khi hoà tan H₃PO₄ vào nước, trong dung dịch sẽ tồn tại các ion và tiểu phân H₃PO₄, H⁺; HPO₄^2-; H₂PO₄^-; PO₄^3- Các tiểu phân này được sắp xếp theo thứ tự nồng độ tăng dần như sau:

Lời giải: