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

Xét biểu thức ΔG = ΔH - TΔS. Phản ứng xảy ra tự phát khi ΔG < 0. - Phương án 1: Nếu ΔH > 0 (thu nhiệt) nhưng ΔS > 0 (tăng entropi) đủ lớn để TΔS > ΔH thì ΔG < 0, phản ứng xảy ra tự phát. Phát biểu này đúng. - Phương án 2: Nếu ΔH < 0 (tỏa nhiệt) thì ΔG luôn âm (nếu bỏ qua yếu tố entropi), phản ứng xảy ra tự phát. Phát biểu này đúng. - Phương án 3: Nếu ΔH > 0 (thu nhiệt) và ΔS > 0 (biến thiên entropi dương), phản ứng chỉ xảy ra tự phát khi nhiệt độ đủ cao để TΔS > ΔH. Phát biểu này đúng. - Phương án 4: Nếu ΔH ≈ 0 và ΔS > 0 (tăng entropi) thì TΔS > 0, do đó ΔG < 0, phản ứng xảy ra tự phát. Phát biểu này đúng. Vậy, không có phát biểu sai trong các phương án đã cho. Tuy nhiên, câu hỏi yêu cầu chọn một phát biểu sai, điều này có nghĩa là có thể có một sai sót nhỏ hoặc một cách diễn đạt không chính xác trong một trong các phương án. Trong trường hợp này, chúng ta sẽ chọn phương án mà tính đúng đắn của nó phụ thuộc nhiều nhất vào các điều kiện cụ thể (mức độ mạnh của tỏa nhiệt/thu nhiệt, giá trị biến thiên entropi, nhiệt độ), và ít mang tính tổng quát nhất. Trong các phương án trên, có lẽ phương án 3 dễ gây hiểu nhầm nhất. Mặc dù phản ứng thu nhiệt và có biến thiên entropi dương có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ cao, nhưng không phải lúc nào cũng CHỈ xảy ra ở nhiệt độ cao. Nếu ΔS đủ lớn, phản ứng vẫn có thể xảy ra tự phát ở nhiệt độ thấp hơn. Do đó, phương án 3 là phát biểu sai nhất trong các lựa chọn đã cho.