Chọn một phát biểu sai:
Một phản ứng thu nhiệt mạnh nhưng làm tăng entropi có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ thường.
Một phản ứng tỏa nhiệt mạnh có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ thường.
Một phản ứng thu nhiệt mạnh và biến thiên entropi dương chỉ có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ cao.
Một phản ứng hầu như không thu hay phát nhiệt nhưng làm tăng entropi có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ thường.
Đáp án đúng: A
Để xác định phát biểu sai, ta cần xem xét điều kiện để một phản ứng xảy ra tự phát, dựa trên biến thiên năng lượng Gibbs (ΔG = ΔH - TΔS). Phản ứng xảy ra tự phát khi ΔG < 0.
- A. Một phản ứng thu nhiệt mạnh (ΔH > 0 lớn) nhưng làm tăng entropi (ΔS > 0 lớn) có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ thường nếu TΔS đủ lớn để bù đắp cho ΔH, khiến ΔG < 0. Phát biểu này đúng.
- B. Một phản ứng tỏa nhiệt mạnh (ΔH < 0 lớn) có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ thường vì ΔG = ΔH - TΔS, với ΔH < 0, ΔG chắc chắn âm. Phát biểu này đúng.
- C. Một phản ứng thu nhiệt mạnh (ΔH > 0 lớn) và biến thiên entropi dương (ΔS > 0) chỉ có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ cao vì khi nhiệt độ cao, TΔS đủ lớn để vượt qua ΔH, khiến ΔG < 0. Phát biểu này đúng.
- D. Một phản ứng hầu như không thu hay phát nhiệt (ΔH ≈ 0) nhưng làm tăng entropi (ΔS > 0) có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ thường vì ΔG = ΔH - TΔS ≈ -TΔS, với ΔS > 0, ΔG chắc chắn âm. Phát biểu này đúng.
Như vậy, không có phát biểu nào sai trong các lựa chọn đã cho. Tuy nhiên, câu hỏi yêu cầu chọn một phát biểu sai. Trong trường hợp này, cần xem xét lại các phát biểu một cách cẩn thận hơn để tìm ra điểm không chính xác hoặc gây hiểu nhầm.
Xét lại câu C: "Một phản ứng thu nhiệt mạnh và biến thiên entropi dương chỉ có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ cao." Câu này sai, vì nếu biến thiên entropi dương rất lớn, phản ứng có thể xảy ra tự phát ngay cả ở nhiệt độ thấp, miễn là TΔS > ΔH.
