Chọn giá trị đúng. Xác định nhiệt đốt cháy tiêu chuẩn ở 25°C của khí metan theo phản ứng: CH₄ (k) + 2O₂ (k) = CO₂ (k) + 2H₂O (ℓ). Nếu biết hiệu ứng nhiệt tạo thành tiêu chuẩn của các chất CH₄ (k), CO₂ (k) và H₂O (ℓ) lần lượt bằng: -74,85; -393,51; -285,84 (kJ/mol)

Khi nhiệt độ tăng từ 300^oC lên 500^oC, hằng số cân bằng K_p tăng từ 11,5 lên 33. Điều này chứng tỏ rằng khi nhiệt độ tăng, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận, tức là chiều tạo ra nhiều sản phẩm hơn. Theo nguyên lý Le Chatelier, nếu hệ hấp thụ nhiệt (phản ứng thu nhiệt), việc tăng nhiệt độ sẽ thúc đẩy phản ứng theo chiều đó. Ngược lại, nếu phản ứng tỏa nhiệt, việc tăng nhiệt độ sẽ ức chế phản ứng. Vì vậy, phản ứng này là một quá trình thu nhiệt.

Phản ứng phân ly N₂O₄:
N₂O₄(k) ⇌ 2NO₂(k)
Ban đầu: 1 mol 0 mol
Phân ly: α mol 2α mol
Cân bằng: (1-α) mol 2α mol
Tổng số mol khí ở trạng thái cân bằng: 1 - α + 2α = 1 + α
Áp suất riêng phần của N₂O₄: P_N2O4 = (1-α)/(1+α) * P
Áp suất riêng phần của NO₂: P_NO2 = (2α)/(1+α) * P
K_p = (P_NO2)² / P_N2O4 = [(2α)/(1+α) * P]² / [(1-α)/(1+α) * P] = (4α² * P) / (1 - α²)
0,66 = (4α² * 0,5) / (1 - α²)
0,66 - 0,66α² = 2α²
0,66 = 2,66α²
α² = 0,66 / 2,66 ≈ 0,2481
α ≈ √0,2481 ≈ 0,498 ≈ 0,5
% phân ly = α * 100% = 0,5 * 100% = 50%

Ta có phương trình phản ứng: 4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O

Tốc độ phản ứng được tính theo công thức:

v = -1/4(Δ[NH₃]/Δt) = -1/3(Δ[O₂]/Δt) = 1/2(Δ[N₂]/Δt) = 1/6(Δ[H₂O]/Δt)

Theo đề bài, tốc độ tạo ra N₂ là 0,270 mol/lít.s, tức là 1/2(Δ[N₂]/Δt) = v

Suy ra: v = 0,270 / 2 = 0,135 mol/lít.s (4) đúng

Tốc độ tạo thành H₂O là: 1/6(Δ[H₂O]/Δt) = 0,135 => Δ[H₂O]/Δt = 0,135 * 6 = 0,810 mol/lít.s (1) sai

Tốc độ mất đi của NH₃ là: -1/4(Δ[NH₃]/Δt) = 0,135 => -Δ[NH₃]/Δt = 0,135 * 4 = 0,540 mol/lít.s (2) sai

Tốc độ mất đi của O₂ là: -1/3(Δ[O₂]/Δt) = 0,135 => -Δ[O₂]/Δt = 0,135 * 3 = 0,405 mol/lít.s (3) đúng

Vậy, các phát biểu đúng là 3 và 4.