Xác định trạng thái lai hóa của các nguyên tử cacbon trong phân tử sau (từ trái sang phải): CH3–CH═CH

Chọn phương án đúng: Cấu hình e hóa trị của phân tử CO là (chọn z là trục liên kết):

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Cấu hình electron hóa trị của phân tử CO được hình thành từ sự tổ hợp của các orbital nguyên tử của C và O. Thứ tự năng lượng của các orbital phân tử (MO) như sau: σ2s < σ*2s < π2px ≈ π2py < σ2pz. Carbon có 4 electron hóa trị (2s²2p²) và oxygen có 6 electron hóa trị (2s²2p⁴). Tổng cộng có 10 electron hóa trị. Các electron này sẽ điền vào các MO theo thứ tự năng lượng tăng dần. Như vậy, cấu hình electron hóa trị của CO là (σ2s)² (σ*2s)² (π2pxπ2py)⁴ (σ2pz)². Phương án B phản ánh đúng cấu hình này, với σ2px tương đương σ2pz (do trục z là trục liên kết).

Câu 12:

Chọn câu đúng: (1) Trong tinh thể ion, số phối trí của cation luôn lớn hơn hoặc bằng số phối trí của anion. (2) Nếu cation và anion có cùng số phối trí thì cấu trúc lập phương tâm diện luôn được ưu tiên. (3) Khi kích thước cation và anion gần bằng nhau thì cấu trúc lập phương tâm khối dễ được tạo thành hơn so với cấu trúc lập phương tâm diện. (4) Mạng lập phương tâm khối bền vững hơn mạng lập phương tâm diện.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

(1) Sai. Số phối trí của cation có thể nhỏ hơn, bằng hoặc lớn hơn số phối trí của anion, phụ thuộc vào tỉ lệ kích thước ion và điện tích của chúng để đảm bảo tính trung hòa điện và ổn định cấu trúc. Ví dụ, trong cấu trúc ZnS, số phối trí của Zn2+ là 4, nhỏ hơn số phối trí của S2- cũng là 4.
(2) Sai. Cấu trúc được ưu tiên phụ thuộc vào nhiều yếu tố, không chỉ số phối trí. Tỉ lệ bán kính ion, điện tích ion, và năng lượng mạng lưới đều ảnh hưởng đến cấu trúc ưu tiên.
(3) Đúng. Khi kích thước cation và anion gần bằng nhau, cấu trúc lập phương tâm khối (như CsCl) thường được tạo thành vì nó cho phép số phối trí cao hơn (8) so với lập phương tâm diện (6), dẫn đến năng lượng mạng lưới lớn hơn và cấu trúc ổn định hơn.
(4) Sai. Cấu trúc lập phương tâm diện (như NaCl) thường bền hơn lập phương tâm khối khi tỉ lệ bán kính ion phù hợp, vì nó có năng lượng Madelung cao hơn và mật độ ion cao hơn.

Vậy, chỉ có phát biểu (3) là đúng.

Câu 13:

Chọn câu đúng: (1) Năng lượng mạng tinh thể của hợp chất ion phụ thuộc vào kích thước của ion và điện tích của chúng. (2) Năng lượng mạng tinh thể giảm khi kích thước ion giảm và điện tích ion tăng. (3) Năng lượng mạng tinh thể của MgO lớn hơn năng lượng mạng tinh thể của NaCl. (4) Năng lượng mạng tinh thể của Na₂O lớn hơn năng lượng mạng tinh thể của NaCl.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

(1) Đúng. Năng lượng mạng tinh thể phụ thuộc vào lực hút tĩnh điện giữa các ion, lực này tỉ lệ thuận với điện tích và tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa các ion (liên quan đến kích thước ion).
(2) Sai. Năng lượng mạng tinh thể tăng khi điện tích ion tăng và giảm khi kích thước ion tăng.
(3) Đúng. MgO có điện tích ion lớn hơn (Mg²⁺ và O²⁻ so với Na⁺ và Cl⁻) và kích thước ion nhỏ hơn so với NaCl, do đó năng lượng mạng tinh thể lớn hơn.
(4) Đúng. Na₂O có điện tích ion O²⁻ lớn hơn so với Cl⁻ trong NaCl, do đó năng lượng mạng tinh thể lớn hơn (điện tích ion quyết định nhiều hơn kích thước ion trong trường hợp này).
Vậy, các phát biểu đúng là 1, 3, 4.

Câu 14:

Chọn phương án đúng: Sự biến thiên nội năng ΔU khi một hệ thống đi từ trạng thái thứ nhất (I) sang trạng thái thứ hai (II) bằng những đường đi khác nhau có tính chất sau:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Nội năng là một hàm trạng thái, nghĩa là sự thay đổi nội năng chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối, mà không phụ thuộc vào đường đi. Do đó, khi hệ thống đi từ trạng thái I sang trạng thái II, độ biến thiên nội năng ΔU sẽ không thay đổi dù đi theo đường nào. Theo nguyên lý bảo toàn năng lượng, ΔU = Q - A.

Câu 15:

Chọn phương án đúng: Hệ thống hấp thu một nhiệt lượng bằng 300 kJ. Nội năng của hệ tăng thêm 250 kJ. Vậy trong biến đổi trên công của hệ thống có giá trị:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Theo định luật I của nhiệt động lực học, ta có: ΔU = Q - A, trong đó: ΔU là độ biến thiên nội năng, Q là nhiệt lượng hệ nhận được, A là công hệ thực hiện.

Từ đề bài, ta có Q = 300 kJ, ΔU = 250 kJ. Thay vào công thức trên, ta được: 250 = 300 - A => A = 300 - 250 = 50 kJ. Vì A > 0, nên hệ sinh công.

Vậy đáp án đúng là B. 50 kJ, hệ sinh công.

Câu 16:

Chọn phương án đúng: Một phản ứng có DH = +200 kJ. Dựa trên thông tin này có thể kết luận phản ứng tại điều kiện đang xét: (1) thu nhiệt. (2) xảy ra nhanh. (3) không tự xảy ra được.

Lời giải: