Tính khối lượng mol nguyên tử của một kim loại hóa trị 2 và xác định tên kim loại, biết rằng 8,34g kim loại bị oxi hóa hết bởi 0,680 lít khí oxi (ở đktc).

Ta có phương trình phản ứng: CO2(k) + H2(k) ⇄ CO(k) + H2O(k)

Ban đầu: 0,3 0,3 0 0 (mol)

Phản ứng: x x x x (mol)

Cân bằng: 0,3-x 0,3-x x x (mol)

Theo đề bài, ở trạng thái cân bằng có 0,2 mol CO tạo thành => x = 0,2.

Vậy, ở trạng thái cân bằng có: [CO2] = 0,3 - 0,2 = 0,1M; [H2] = 0,3 - 0,2 = 0,1M; [CO] = 0,2M; [H2O] = 0,2M.

Hằng số cân bằng Kc = ([CO]*[H2O]) / ([CO2]*[H2]) = (0,2*0,2) / (0,1*0,1) = 4.

Vì số mol khí ở hai vế của phản ứng bằng nhau (1+1 = 1+1), nên khi nén hệ (giảm thể tích), cân bằng không chuyển dịch.

Vậy đáp án đúng là C.

Để tính hằng số cân bằng Kp từ biến thiên năng lượng Gibbs chuẩn (ΔG⁰), ta sử dụng công thức sau:

ΔG⁰ = -RTlnKp

Trong đó:

• ΔG⁰ là biến thiên năng lượng Gibbs chuẩn (đã cho là -16kJ = -16000J)
• R là hằng số khí lý tưởng (8.314 J/mol.K)
• T là nhiệt độ tuyệt đối (25⁰C = 298K)
• Kp là hằng số cân bằng cần tìm

Từ công thức trên, ta có:

lnKp = -ΔG⁰ / (RT)

lnKp = -(-16000) / (8.314 * 298)

lnKp = 16000 / (8.314 * 298) ≈ 6.45

Kp = e^6.45 ≈ 633.27

Tuy nhiên, không có đáp án nào gần với giá trị này. Có vẻ như có một sai sót trong các phương án trả lời hoặc trong dữ liệu đề bài (ví dụ: đơn vị của ΔG⁰). Để chọn một đáp án gần đúng nhất, ta xem xét đến việc làm tròn số hoặc sai số có thể có. Tuy nhiên, do không có đáp án nào thực sự phù hợp, ta cần kiểm tra lại đề bài và các phương án.

Nếu như đề bài có sai sót và đáp án đúng nhất phải là một trong các đáp án đã cho, thì ta cần phải xem xét lại các dữ kiện. Tuy nhiên, với dữ kiện hiện tại, ta không thể đưa ra một đáp án chính xác từ các lựa chọn đã cho. Vì vậy, không có đáp án đúng trong các lựa chọn này.

Tuy nhiên, nếu ta giả sử có sự nhầm lẫn trong đơn vị của ΔG, ví dụ ΔG cho mỗi mol NH3 thay vì cho phản ứng, ta cũng không thu được kết quả nào khớp với các đáp án.

Ví dụ:

Nếu đáp án C (101.7) đúng, thì ln(101.7) = 4.622. Khi đó,

ΔG = -8.314 * 298 * 4.622 = -11442 J = -11.442 kJ. Giá trị này cũng không khớp với -16kJ.

Vậy nên, không có đáp án đúng trong các đáp án đã cho.

Trong phản ứng: 3K2MnO4 + 2H2SO4 = 2KMnO4 + MnO2 + 2K2SO4 + 2H2O. Ta thấy số oxi hóa của các nguyên tố Mn, K, O không thay đổi. Axit H2SO4 không bị thay đổi số oxi hóa, nó đóng vai trò là chất tạo môi trường để phản ứng xảy ra.