Hoá học 10 Bài 39: Luyện tập Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học

Hoá học 10 Bài 39: Luyện tập Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Định nghĩa

Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm phản ứng trong một đơn vị thời gian

Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch

1.2. Các yếu tố Ảnh hưởng đến Tốc độ phản ứng và Cân bằng hóa học

a. Tốc độ phản ứng

Các yếu tố ảnh hưởng cân bằng hóa học

Các yếu tố ảnh hưởng cân bằng hóa học

b. Cân bằng hóa học

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

1.3. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ- sa-tơ-li-ê

Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như sự biến đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Tính tốc độ phản ứng

Cho phản ứng hóa học: A + B → C

Nồng độ ban đầu của A là 1 mol/l, của B là 0,8 mol/l. Sau 10 phút, nồng độ của B chỉ còn 20% nồng độ ban đầu. Tốc độ trung bình của phản ứng là

A. 0,16 mol/l.phút

B. 0,016 mol/l/phút

C. 1,6 mol/l.phút

D. 0,064 mol/l.phút

Hướng dẫn giải

CB sau = 0,8.20% = 0,16 (mol/l)

v¯B=0,80,1610=0,064 mol/l.phút

Vì hệ số của B là 1 v¯=v¯B = mol/l.phút

⇒ Đáp án D

2.2. Dạng 2: Xác định nồng độ chất ban đầu hoặc sản phẩm

Bài 1: Người ta cho N2 và H2 vào trong bình kín dung tích không đổi và thực hiện phản ứng

N2 (k) + 3H2 (k) ↔ 2NH3 (k)

Sau một thời gian, nồng độ các chất trong bình như sau: [N2] = 2M; [H2] = 3M; [NH3] = 2M. Nồng độ mol/l của N2 và H2 ban đầu lần lượt là :

A. 3 và 6.    

B. 2 và 3.

C. 4 và 8.    

D. 2 và 4.

Hướng dẫn giải

Do ban đầu chỉ có N2, H2 nên lượng NH3 trong hỗn hợp sau là sản phẩm được sinh ra trong phản ứng N2 và H2 → từ nồng độ của NH3 xác định được nồng độ phản ứng của H2 và N2.

             N2 (k) + 3H2 (k) ↔ 2NH3 (k)

Bđ (C0): x           y

Pư:      1M ← 3M ← 2M

Cb:      2M      3M      2M

Ta có: C0N2 = CCB + Cpư ⇒ x = 2 + 1 = 3(M)

C0 H2 = CCB + C = 3 + 3 = 6 (M)

⇒ Đáp án A

Bài 2: Trong công nghiệp người ta điều chế NH3 theo phương trình hoá học:

N2 (k) + 3H2 (k) ↔ 2NH3 (k)

Khi tăng nồng độ H2 lên hai lần (giữ nguyên nồng độ của N2 và nhiệt độ phản ứng) thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần?

A. 2 lần    

B. 4 lần

C. 8 lần    

D. 16 lần

Hướng dẫn giải

Giả sử ban đầu [N2] = aM.    [H2] = bM

Tốc độ phản ứng ban đầu: v1 = k[N2][H2]3 = k.a.b3

Tốc độ phản ứng lúc sau: v2 = k[N2][H2]3 = k.a.(2b)3 = 8 k.a.b3

⇒v2 = 8 v1.

⇒ Đáp án C

2.3. Dạng 3: Mối liên hệ giữa diện tích tiếp xúc và tốc độ phản ứng

Bài 1: Nếu chia một mẩu đá vôi hình cầu có thể tích 10,00 cm3 thành tám mẩu đá vôi hình cầu thể tích bằng 1,25 cm3 thì tổng điện tích mặt cầu tăng bao nhiêu lần:

A. 2 lần    

B. 4 lần

C. 8 lần    

D. 16 lần

Hướng dẫn giải

- Các mẩu đá vôi là hình cầu nên :

Diện tích bề mặt tiếp xúc là:

S=4πR3S3=(4π)3R6

Thể tích là :

V=43πR3V2=(43π)2R6  

S3V2=12πS=12πV23

- Mẩu đá vôi ban đầu có: S1=12πV123

Mẩu đá vôi sau khi chia nhỏ có: S2=12πV223

- Tỉ lệ diện tích bề mặt sau khi chia thành 8 mẩu đá vôi là:

8S2S1=812πV2212πV123=81,2521023=2

⇒ Diện tích bề mặt tăng 2 lần

⇒ Đáp án A

2.4. Dạng 4: Xác định nồng độ, áp suất tại thời điểm cân bằng

Người ta tiến hành phản ứng: PC15 ⇋ PC13 + Cl2 trong một bình kín có dung tích không đổi ở nhiệt độ xác định. Nếu cho vào bình 0,5 mol PCl5 thì áp suất đầu là 1,5 atm. Khi cân bằng được thiết lập, áp suất đo được bằng 1,75 atm

b) Thiết lập biểu thức liên hệ giữa độ phân li và áp suất chung của hệ.

Hướng dẫn giải

Cân bằng:     PCl5    ⇋   PCl3    + Cl2 (1)

Ban đầu:         x

Phản ứng:      αx            αx         αx

Cân bằng:    x(1 – α)      αx         αx

Tổng số mol hỗn hợp khí tại thời điểm cân bằng: n= x (1 + α)

Trong cùng điều kiện nhiệt độ, thể tích hỗn hợp phản ứng không đổi nên tỉ số mol bằng tỉ lệ áp suất.

Vậy ta có: PSPT=x(1+α)x=1,751,5α=0,167

Áp suất riêng phần của PCl5PPCl5=x(1α)x(1+α).P=1,25atm

Áp suất riêng phần của PCl3 = áp suất riêng phần của Cl2:

xαx(1+α).P=0,25atm

b) Theo cân bằng (1) trong hệ có thể tích và nhiệt độ không đổi thì:

PS = PT × (1 + α)

2.5. Dạng 5: Xác định sư chuyển dịch cân bằng

Xét cân bằng sau trong một bình kín:

CaCO3(rắn) ↔ CaO(rắn) + CO2(khí) ΔH=178kJ

Ở 820oc hằng số cân bằng KC = 4,28.10-3.

a. Phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt ?

b. Khi phản ứng đang ở trạng thái cân bằng, nếu biến đổi một trong những điều kiện sau đây thì hằng số cân bằng KC biến đổi như thê nào? Giải thích.

+ Giảm nhiệt độ của phản ứng xuống.

+ Thêm khi CO2 vào.

+ Tăng dung tích của bình phản ứng lên.

+ Lấy bớt một lượng CaCO3 ra.

Hướng dẫn giải

Phản ứng: CaCO3(rắn) ↔ CaO2 + CO2(khí) ΔH=178kJ

a. Phản ứng thu nhiệt vì ΔH> 0

b. KC = [CO2]

+ Khi giảm nhiệt độ của phản ứng xuống thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch (chiều tỏa nhiệt) để đến trạng thái cân bằng mới và ở trạng thái cân bằng mới này thì nồng độ CO2 giảm ⇒ KC giảm +) Khi thêm khí CO2 vào ⇒ Nồng độ CO2 tăng ⇒ Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch nhưng ở trạng thái cân bằng mới nồng độ CO2 không thay đổi KC không đổi.

+ Khi tăng dung tích của bình phản ứng lên ⇒ Áp suất của hệ giảm (nồng độ CO2 giảm) ⇒ Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận làm tăng nồng độ CO2 nhưng chỉ tăng đến khi nồng độ CO2 trước khi dung tích của bình lên thì dừng lại và cân bằng thiết lập ⇒ KC không đổi.

+ Lấy bớt một lượng CaCO3 ra thì hệ cân bằng không chuyển dịch ⇒ KC không đổi.

2.6. Dạng 6: Xác định hằng số cân bằng

Nồng độ ban đầu của H2 và I2 đều là 0,03 mol/l. Khi đạt đến cân bằng, nồng độ của HI là 0,04 mol/l

a. Tính nồng độ cân bằng của H2 và I2

b. Tính nồng độ cân bằng K của phản ứng tổng hợp HI

Hướng dẫn giải

Nồng độ của H2 và I2 ban đầu đề là 0,03 mol/l. Chúng phản ứng với nhau theo

phương trình:

H2 + I2 → 2HI

a. Lúc cân bằng: Nồng độ HI là 0,04mol/l. Như vậy đã có:

0,04 : 2 = 0,02 mol/l phản ứng với 0,02 mol/l I2

⇒ Nồng độ cân bằng của H2 và I2 là:

[H2]=[I2]=0,03 – 0,02 =0,01 (mol/l)

b. Hằng số cân bằng K của phản ứng tổng hợp HI.

c. KC = 

Đăng nhận xét

Mới hơn Cũ hơn

Recent in Sports

Photography

Đọc tiếp:
Icon-Zalo Zalo Icon-Messager Messenger Icon-Youtube Youtube Icon-Instagram Tiktok