Phản ứng CaCO3 (r) ⇌ CaO (r) + CO2 (k) có hằng số cân bằng Kp = PCO2. Áp suất hơi của CaCO3, CaO không có mặt trong biểu thức Kp vì:

Số pha của một hệ là số lượng các vùng đồng nhất về mặt hóa học và vật lý, được phân cách rõ ràng với nhau. Trong hệ phản ứng BaSO4(r) ⇌ BaO(r) + SO2(k) + O2(k), ta có:

• BaSO4 ở trạng thái rắn (r) là một pha.
• BaO ở trạng thái rắn (r) là một pha.
• SO2 và O2 ở trạng thái khí (k) trộn lẫn vào nhau tạo thành một pha khí duy nhất.

Vậy tổng cộng có 3 pha: hai pha rắn (BaSO4 và BaO) và một pha khí (SO2 và O2).

Phát biểu 1 không đúng vì một số chất rắn có thể thăng hoa (chuyển trực tiếp từ trạng thái rắn sang trạng thái khí) ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của một số chất lỏng. Ví dụ, băng khô (CO₂ rắn) thăng hoa ở -78.5°C, trong khi nước lỏng sôi ở 100°C.

Phát biểu 2 đúng vì chất lỏng phân cực có lực tương tác giữa các phân tử mạnh hơn (tương tác lưỡng cực - lưỡng cực) so với chất lỏng không phân cực (chỉ có lực Van der Waals). Do đó, cần nhiều năng lượng hơn để phá vỡ các liên kết này và chuyển chất lỏng phân cực sang trạng thái khí, dẫn đến nhiệt độ sôi cao hơn.

Phát biểu 3 đúng vì liên kết hydro là một loại tương tác giữa các phân tử mạnh hơn nhiều so với tương tác lưỡng cực - lưỡng cực và lực Van der Waals. Các chất có liên kết hydro đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để phá vỡ các liên kết này, do đó có nhiệt độ sôi cao hơn so với các hợp chất tương tự chỉ có các loại tương tác yếu hơn.

Vậy chỉ có phát biểu 2 đúng.

Nội năng là một hàm trạng thái, nghĩa là nó chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối của hệ, mà không phụ thuộc vào đường đi giữa hai trạng thái đó. Vì vậy, sự biến thiên nội năng \(\Delta U\) giữa hai trạng thái xác định là duy nhất, không phụ thuộc vào đường đi. Theo nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học (định luật bảo toàn năng lượng), \(\Delta U = Q - A\), trong đó Q là nhiệt lượng hệ nhận được và A là công hệ thực hiện. Do đó, đáp án D là đáp án chính xác.

Ta có công thức liên hệ giữa hiệu ứng nhiệt đẳng áp và đẳng tích:

ΔH - ΔU = Δn.R.T

Trong đó:

ΔH: hiệu ứng nhiệt đẳng áp

ΔU: hiệu ứng nhiệt đẳng tích

Δn: độ biến thiên số mol khí (số mol khí sản phẩm - số mol khí phản ứng)

R: hằng số khí (8,314 J/mol.K)

T: nhiệt độ (K)

Áp dụng vào phản ứng:

C2H5OH (ℓ) + 3O2 (k) = 2CO2 (k) + 3H2O (ℓ)

Δn = 2 - 3 = -1

T = 25°C = 298 K

Vậy, ΔH - ΔU = (-1) * 8,314 * 298 = -2477,572 J ≈ -2478 J

Sự chênh lệch giữa hiệu ứng nhiệt phản ứng đẳng áp và đẳng tích là |ΔH - ΔU| = 2478 J