Xác định khối lượng phân tử của chất A biết khi hòa tan 1 g chất tan này vào 1000 ml H2O, áp suất thẩm thấu của dung dịch là 0,436 atm ở 250C.

Khi nhiệt độ tăng từ 300°C lên 500°C, giá trị của hằng số cân bằng Kp tăng từ 11,5 lên 33. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ tăng, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, tức là chiều tạo ra B(k) và C(k). Theo nguyên lý Le Chatelier, khi tăng nhiệt độ mà cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt, thì phản ứng thuận là phản ứng thu nhiệt. Do đó, phản ứng A(k) ⇌ B(k) + C(k) là một quá trình thu nhiệt.

Để giải bài toán này, ta sử dụng phương trình Van't Hoff để tính ΔH° và sau đó tính ΔS°.

Phương trình Van't Hoff:

ln(K2/K1) = -(ΔH°/R) * (1/T2 - 1/T1)

Trong đó:

K1 = 2900 (tại T1 = 28°C = 301 K)

K2 = 40 (tại T2 = 48°C = 321 K)

R = 8.314 J/(mol.K)

Tính ΔH°:

ln(40/2900) = -(ΔH°/8.314) * (1/321 - 1/301)

ln(40/2900) = -(ΔH°/8.314) * (-0.0002077)

-4.28 = (ΔH°/8.314) * 0.0002077

ΔH° = (-4.28 * 8.314) / 0.0002077

ΔH° = -172050 J/mol = -172.05 kJ/mol

Tính ΔS°:

ΔG° = -R*T*lnK = ΔH° - TΔS°

Chọn T1 = 301K, K1 = 2900

ΔG° = -8.314 * 301 * ln(2900) = -8.314 * 301 * 7.972 = -20007.9 J/mol = -20.0079 kJ/mol

ΔS° = (ΔH° - ΔG°) / T

ΔS° = (-172050 - (-20007.9)) / 301

ΔS° = -152042.1 / 301

ΔS° = -505.12 J/(mol.K)

Vậy, ΔH° = -172.05 kJ/mol và ΔS° = -505.12 J/(mol.K). Đáp án gần nhất là B.

Phản ứng được coi là xảy ra hoàn toàn khi hằng số cân bằng K của nó rất lớn (K >> 1). Điều này có nghĩa là ở trạng thái cân bằng, nồng độ của các sản phẩm lớn hơn rất nhiều so với nồng độ của các chất phản ứng. Trong các phương án đã cho, phương án B có hằng số cân bằng lớn nhất (KCb = 1 × 10¹⁶), cho thấy phản ứng này gần như hoàn toàn chuyển hóa các chất phản ứng thành sản phẩm.