Chọn phát biểu đúng: Sự tăng nhiệt độ có tác động đến phản ứng thuận nghịch:

Khi tăng nhiệt độ, các phân tử chuyển động nhanh hơn, dẫn đến động năng của chúng tăng lên. Điều này làm tăng số lượng các phân tử có năng lượng bằng hoặc lớn hơn năng lượng hoạt hóa (Ea). Năng lượng hoạt hóa là rào cản năng lượng mà các phân tử phải vượt qua để phản ứng xảy ra. Do đó, khi số lượng phân tử có đủ năng lượng để vượt qua rào cản này tăng lên, tốc độ phản ứng sẽ tăng lên.

* Đáp án A sai vì ∆G (biến thiên năng lượng Gibbs) liên quan đến tính tự diễn biến của phản ứng, không trực tiếp quyết định tốc độ phản ứng.
* Đáp án B sai vì năng lượng hoạt hóa là một hằng số đặc trưng cho phản ứng và không thay đổi đáng kể theo nhiệt độ. Chất xúc tác mới có thể làm giảm năng lượng hoạt hóa.
* Đáp án C sai vì mặc dù số va chạm giữa các phân tử có tăng lên khi nhiệt độ tăng, nhưng không phải tất cả các va chạm đều dẫn đến phản ứng. Chỉ những va chạm có đủ năng lượng (lớn hơn hoặc bằng Ea) và đúng hướng mới gây ra phản ứng.
* Đáp án D đúng vì nó giải thích chính xác lý do tốc độ phản ứng tăng khi nhiệt độ tăng: tăng số lượng phân tử có năng lượng đủ để phản ứng.

Chất xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng bằng cách cung cấp một cơ chế phản ứng khác với năng lượng hoạt hóa thấp hơn. Tuy nhiên, chất xúc tác không ảnh hưởng đến entanpi (∆H⁰) của phản ứng. ∆H⁰ là sự khác biệt về entanpi giữa sản phẩm và chất phản ứng, và nó chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và cuối của phản ứng, không phụ thuộc vào con đường phản ứng. Vì chất xúc tác không làm thay đổi sản phẩm hoặc chất phản ứng, nó không làm thay đổi ∆H⁰.

Phương án A sai vì chất xúc tác không bị tiêu thụ trong phản ứng.
Phương án B sai vì chất xúc tác không trực tiếp làm giảm nhiệt độ phản ứng.
Phương án D sai vì chất xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hóa chứ không làm thay đổi ∆H⁰.

Phản ứng hòa tan kim loại rắn trong dung dịch acid là một phản ứng hóa học dị thể, tức là xảy ra trên bề mặt tiếp xúc giữa kim loại và acid. Tốc độ của phản ứng này chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố:

* Nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ, các phân tử acid chuyển động nhanh hơn, va chạm hiệu quả với bề mặt kim loại nhiều hơn, làm tăng tốc độ phản ứng. Ngược lại, giảm nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phản ứng. Vậy, phát biểu 1 đúng.
* Kích thước hạt kim loại: Khi kích thước hạt kim loại giảm, diện tích bề mặt tiếp xúc giữa kim loại và acid tăng lên, làm tăng tốc độ phản ứng. Ngược lại, tăng kích thước hạt kim loại sẽ làm giảm tốc độ phản ứng. Vậy, phát biểu 2 sai.
* Áp suất: Đối với phản ứng giữa chất rắn và chất lỏng, áp suất thường có ảnh hưởng không đáng kể đến tốc độ phản ứng. Vậy, phát biểu 3 sai.
* Nồng độ acid: Khi tăng nồng độ acid, số lượng phân tử acid trong dung dịch tăng lên, làm tăng số lượng va chạm hiệu quả với bề mặt kim loại, do đó làm tăng tốc độ phản ứng. Vậy, phát biểu 4 đúng.

Do đó, các phát biểu đúng là 1 và 4.

Câu hỏi đề cập đến các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng, đặc biệt là các phản ứng có ∆G < 0 nhưng không tự xảy ra (do rào cản năng lượng hoạt hóa cao).

- 1) Dùng xúc tác: Xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng, giúp phản ứng xảy ra nhanh hơn. Đây là một biện pháp đúng.
- 2) Thay đổi nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến động năng của các phân tử. Tăng nhiệt độ làm tăng số va chạm hiệu quả, giúp phản ứng xảy ra nhanh hơn. Đây là một biện pháp đúng.
- 3) Tăng nồng độ tác chất: Tăng nồng độ tác chất làm tăng số va chạm giữa các phân tử, nhưng không trực tiếp làm giảm năng lượng hoạt hóa. Trong một số trường hợp, nó có thể giúp phản ứng xảy ra nhanh hơn, nhưng không phải là yếu tố quyết định để khắc phục rào cản năng lượng hoạt hóa.
- 4) Nghiền nhỏ các tác chất rắn: Nghiền nhỏ các tác chất rắn làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, giúp phản ứng xảy ra nhanh hơn. Đây là một biện pháp đúng.

Như vậy, các biện pháp 1, 2 và 4 đều có thể giúp phản ứng xảy ra.

Ta có công thức tính thời gian phản ứng theo hệ số nhiệt độ Van't Hoff: t2 = t1 / Q^((T2 - T1)/10)
Trong đó:
t1 là thời gian phản ứng ở nhiệt độ T1
t2 là thời gian phản ứng ở nhiệt độ T2
Q là hệ số nhiệt độ

Trong bài này:
t1 = 3 giờ = 180 phút
t2 = 20 phút
T1 = 20°C
Q = 3

Thay vào công thức, ta có:
20 = 180 / 3^((T2 - 20)/10)
9 = 3^((T2 - 20)/10)
3^2 = 3^((T2 - 20)/10)
2 = (T2 - 20)/10
20 = T2 - 20
T2 = 40°C

Vậy nhiệt độ cần tìm là 40°C.