Đáp án đúng: B
Phản ứng bậc 2 có dạng: A + B -> sản phẩm
Vì nồng độ ban đầu của A và B bằng nhau, ta có thể sử dụng công thức chu kỳ bán hủy cho phản ứng bậc 2 với nồng độ ban đầu của các chất phản ứng bằng nhau:
t1/2 = 1 / (k * [A]0)
Trong đó:
t1/2 là chu kỳ bán hủy
k là hằng số tốc độ phản ứng
[A]0 là nồng độ ban đầu của A
Sau 10 phút, phản ứng xảy ra hết 25% lượng ban đầu, nghĩa là còn lại 75%. Ta có thể viết lại như sau:
1/[A]t = kt + 1/[A]0
1/(0.75[A]0) = 10k + 1/[A]0
Giải phương trình trên để tìm k:
1/(0.75[A]0) - 1/[A]0 = 10k
(1/0.75 - 1) / [A]0 = 10k
(4/3 - 1) / [A]0 = 10k
(1/3) / [A]0 = 10k
k = 1 / (30[A]0)
Thay k vào công thức chu kỳ bán hủy:
t1/2 = 1 / (k * [A]0)
t1/2 = 1 / ((1 / (30[A]0)) * [A]0)
t1/2 = 30 phút
Vậy, chu kỳ bán hủy của phản ứng là 30 phút.