Với Bài tập Tốc độ phản ứng trong đề thi đại học [có đáp án] Hoá học lớp 10 tổng hợp 12 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Tốc độ phản ứng từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 10.
Câu 1 [ĐHB - 2011]: Cho cân bằng hóa học sau:
2SO2 [k] + O2[k] ⇋ 2SO3 [k]; ΔH 0.
- Đây là phản ứng thu nhiệt [ΔH > 0]
- ∑số mol trước khi phản ứng = ∑số mol sau khi phản ứng, do đó áp suất chung của hệ không làm thay đổi sự của dịch chuyển cân bằng.
Câu 3 [ĐHA - 2010]: Cho cân bằng:
2SO2 [k] + O2 [k] ⇋ 2SO3 [k].
Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 giảm đi. Phát biểu đúng khi nói về cân bằng này là:
A. Phản ứng thuận thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.
B. Phản ứng nghịch tỏa nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.
C. Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.
D. Phản ứng thuận tỏa nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.
Lời giải:
⇒ Đáp án D.
Khi tăng nhiệt độ tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 giảm đi chứng tỏ phản ứng dịch theo chiều nghịch. Vì vậy, đây là phản ứng tỏa nhiệt.
Câu 4 [ĐHA - 2010]: Xét cân bằng:
N2O4 [k] ⇋ 2NO2 [k] ở 25oC.
Khi chuyển dich sang một trạng thái cân bằng mới nếu nồng độ của N2O4 tăng lên 9 lần thì nồng độ của NO2.
A. Tăng 9 lần B. Tăng 3 lần C. Tăng 4,5 lần D. Giảm 3 lần.
Lời giải:
⇒ Đáp án B.
Xét phản ứng: N2O4 [k] ⇋ 2NO2 [k] ở 25oC
[N2O4] tăng lên 9 lần ⇒ [NO2] tăng lên là:
Áp dụng công thức: K =
Câu 5 [ĐHA – 2009]: Cho cân bằng sau trong bình kín:
2NO2 [k] ⇋ N2O4
[màu nâu đỏ] [không màu]
Biết khi hạ nhiệt độ của bình thì màu nâu đỏ nhạt dần. Phản ứng thuận có:
A. ΔH > 0, phản ứng tỏa nhiệt B. ΔH < 0, phản ứng tỏa nhiệt
C. ΔH > 0, phản ứng thu nhiệt D. ΔH < 0, phản ứng thu nhiệt.
Lời giải:
⇒ Đáp án B.
2NO2 [k] ⇋ N2O4 [k], NO2 là màu nâu, N2O4 không màu.
Khi hạ nhiệt độ của bình thì màu nâu đỏ nhạt dần, chứng tỏ phản ứng xảy ra theo chiều thuận, vì vậy phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt [ΔH < 0].
Câu 6 [ĐHA - 2009]: Một bình phản ứng có dung tích không đổi, chứa hỗn hợp khí N2 và H2 với nồng độ tương ứng là 0,3M và 0,7M. Sau khi phản ứng tổng hợp NH3 đạt trạng thái cân bằng ở toC, H2 chiếm 50% thể tích hỗn hợp thu được. Hằng số cân bằng KC ở toC của phản ứng có giá trị là:
A. 2,500 B. 3,125 C. 0,609 D. 0,500.
Lời giải:
⇒ Đáp án B.
3H3 + N2 ⇋ 2NH3 [1]. Gọi a là [N2] phản ứng.
Vậy theo phản ứng [1]: [H2] phản ứng là 3a; [NH3] phản ứng là 2a.
Khi đạt đến trạng thái cân bằng: [N2] = 0,3 – a, [H2] = 0,7 – 3a
Để đơn giản ta xét 1 lít hỗn hợp.
Sau khi phản ứng đạt cân bằng: 0,3 – a + 0,7 – 3a + 2a = 1 – 2a
Mặt khác %H2 =
Khi đạt cân bằng [N2] = 0,3 – 0,1 = 0,2 [M]
[H2] = 0,7 – 0,3 = 0,4 [M]
[NH3] = 0,2 [M].
⇒ KC =
Câu 7 [ĐHA - 2008]: Cho cân bằng hóa học:
2SO2 [k] + O2 [k] 2SO3 [k]
Phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt. Phát biểu đúng là:
A. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.
B. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi giảm nồng độ O2.
C. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi giảm áp suất hệ phản ứng.
D. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi giảm nồng độ SO3.
Lời giải:
⇒ Đáp án B.
Từ phản ứng 2SO2 [k] + O2 [k] ⇋ 2SO3 [k] [ΔH< 0].
Các bạn cần chú ý đến hai yếu tố của phản ứng sau:
- ∑số mol khí trước khi phản ứng > ∑số mol khí sau khi phản ứng.
- ΔH < 0 phản ứng tỏa nhiệt.
Tăng nhiệt độ phản ứng dịch chuyển theo chiều thu nhiệt [chiều nghịch] loại A.
Giảm áp suất phản ứng dịch chuyển theo chiều tăng số mol khí [chiều nghịch] loại C.
Giảm nồng độ SO3 phản ứng dịch chuyển theo chiều thuận, loại D.
Câu 8 [ĐHB - 2008]: Cho cân bằng hóa học:
N2 [k] + 3H2 [k] ⇋ 2NH3 [k]
Phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt. Cân bằng hóa học không bị chuyển dịch khi:
A. Thay đổi áp suất của hệ B. Thay đổi nồng độ N2
C. Thay đổi nhiệt độ D. Thêm chất xúc tác Fe.
Lời giải:
⇒ Đáp án D.
Ta có: N2 [k] + 3H2 [k] → 2NH3 [k] [ΔH< 0].
Lưu ý: Chất xúc tác chỉ làm tăng tốc độ phản ứng chứ không làm thay đổi cân bằng.
Câu 9 [ĐH A - 2013]: Cho các cân bằng hóa học sau:
A. H2 [k] + I2 [k] ⇋ 2HI[k]
B. 2NO2 [k] ⇋ N2O4 [k]
C. 3H2 [k] +N2 [k] ⇋ 2NH2
D. 2SO2[k] + O2 [k] ⇋ 2SO3
Lời giải:
⇒ Đáp án A.
Khi nhiệt độ không đổi nếu thay đổi áp suất của chung của hệ mà khung làm thay đổi cân bằng thì số mol trước và sau phản ứng là như nhau:
I2 + H2 = 2HI
n trước = n sau
Câu 10 [ĐHB – 2013]: Trong một bình kín có cân bằng hóa học sau: 2NO2 [k] N2O4 [k]. Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí trong bình so với H2 ở nhiệt độ T1 bằng 27,6 và ở nhiệt độ T2 bằng 34,5.Biết T1 >T2.Phát biểu nào sau đây về cân bằng trên là đúng?
A.Phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt.
B.Khi tăng nhiệt độ, áp suất chung của hệ cân bằng giảm.
C.Khi giảm nhiệt độ, áp suất chung của hệ cân bằng tăng.
D.Phản ứng nghịch là phản ứng tỏa nhiệt.
Lời giải:
⇒ Đáp án A.
Câu 11 [ĐHB – 2013]: Cho phương trình hóa học của phản ứng:
X + 2Y → Z + T. Ở thời điểm ban đầu, nồng độ của chất X là 0,01 mol/l. Sau 20 giây, nồng độ của chất X là 0,008 mol/l. Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo chất X trong khoảng thời gian trên là
A. 4,0.10-4mol/[l.s]. B. 7,5.10-4mol/[l.s].
C. 1,0.10-4mol/[l.s]. D. 5,0.10-4mol/[l.s].
Lời giải:
⇒ Đáp án C.
V =
Câu 12 [ĐH B – 2013]: Trong một bình kín có cân bằng hóa học sau : 2NO2[k] ⇋ N2O4[k]
Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí trong bình so với H2 ở nhiệt độ T1 bằng 27,6 và ở nhiệt độ T2 bằng 34,5. Biết T1 > T2. Phát biểu nào sau đây về cân bằng trên là đúng?
A. Phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt.
B. Khi tăng nhiệt độ, áp suất chung của hệ cân bằng giảm
C. Khi giảm nhiệt độ, áp suất chung của hệ cân bằng tăng
D. Phản ứng nghịch là phản ứng tỏa nhiệt
Lời giải:
⇒ Đáp án A.
Với Các dạng bài tập Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học có đáp án chi tiết Hoá học lớp 10 tổng hợp các dạng bài tập, trên 100 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết với đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 10.
Tổng hợp Lý thuyết chương Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học
Phương pháp giải Các dạng bài tập chương Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học
Bài tập Lý thuyết về tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học
Bài 1. Cho phản ứng thuận nghịch sau ở nhiệt độ cao:
3Fe + 4H2 O → Fe2 O4 + 4H2 ↑
Cân bằng phản ứng sẽ dịch chuyển theo chiều nào khi.
a] Tăng nồng độ của H2
b] Giảm nồng độ của H2O
Hướng dẫn:
Cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nồng độ H2
Cân bằng cũng dịch chuyển theo chiều nghịch khi giảm nồng độ H2O
Bài 2. Xét các hệ cân băng sau:
C[r]+ H2O[k]
CO[k]+ H2[k] CO2[k] + H2[k] ; ΔH= - 42kJ [2]
Các cân bằng trên chuyển dịch như thế nào khi biến đổi trong một các điều kiện sau:
Tăng nhiệt độ.
Thêm lượng hơi nước vào.
Lấy bớt H2 ra.
Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống.
Dùng chất xúc tác.
Hướng dẫn:
Tăng nhiệt độ: Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch
Thêm lượng hơi nước: Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận
Thêm khí H2 vào: Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch
Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống không làm chuyển dịch cân bằng
Dùng chất xúc tác: không làm chuyển dịch cân bằng
Bài 3. Cho cân bằng hóa học: 2NO2 ⇋ N2 O4 ΔH= -58,04kJ. Cân bằng sẽ chuyển dịch như thế nào, giải thích, khi:
Tăng nhiệt độ, tăng áp suất.
Thêm khí trơ Ar trong 2 trường hợp: Giữ áp suất không đổi và giữ thể tích không đổi.
Thêm xúc tác.
Hướng dẫn:
Phản ứng hóa học: 2NO2 ⇋ N2 O4 ΔH= -58,04kJ ΔH 0
Dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc [trong sản xuất gang]. Tăng nồng dộ khí oxi và tăng nhiệt độ để tăng tốc độ phản ứng thuận.
b] Phản ứng nung vôi: CaCO3 → CaO + CO2 [k] ΔH> 0
Nung đá vôi ở nhiệt độ cao ≈ 900 — 950oC để sản xuất vôi sống. Yếu tố nhiệt độ làm tăng tốc độ phản ứng hóa học. Miệng lò hở để giảm áp suất của khí CO2 để chuyển dịch cân bằng.
c] Nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanhke [trong sản xuất xi măng]. Tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và nhiệt độ cao, tăng tốc độ phản ứng.
Bài 6. Phản ứng hóa học tổng hợp amoniac là:
N2 + 3H2 ⇋ 2NH3 với ΔH= -92KJ
Hãy giải thích tại sao người ta thực hiện phản ứng tổng hợp amoniac ở khoảng 400oC đến 500oC, dưới áp suất cao [100 - 150atm, thực tế càng cao càng tốt] và dùng sắt hoạt hóa xúc tác.
Hướng dẫn:
Phản ứng hóa học tổng hợp amoniac là:
N2 + 3H2 ⇋ 2NH3 với ΔH= -92KJ
Đặc điểm của phản ứng tổng hợp NH3 là sau phản ứng có sự giảm số mol so với ban đầu, phản ứng tỏa nhiệt. Khi tăng áp suất, cân bằng chuyển sang chiều thuận, nên phản ứng thực hiện ở áp suất càng cao càng tốt. Do phản ứng tỏa nhiệt cho nên về nguyên tắc cân bằng sẽ chuyển sang chiều thuận khi giảm nhiệt độ, tuy nhiên khi nhiệt độ thấp thì tốc độ phản ứng lại chậm nên hiệu quả kinh tế thấp. Do đó, người ta dung hòa hai xu hướng trên ở nhiệt độ 400 – 450oC. Chất xúc tác nhằm mục đích tăng tốc độ của phản ứng.
Phương pháp Tính nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng cực hay
Xét phản ứng đồng thể đơn giản tổng quát:
aA + bB ↔ cC + dD
- Khi hệ đạt trạng thái cân bằng: vthuận = vnghịch
[Nồng độ các chất và áp suất các chất tại thời điểm cân bằng]
- Trong bình kín thì mt = ms
- Bình kín, nhiệt độ không đổi thì
Ví dụ 1: Cho phương trình phản ứng :2A[k] + B [k] ↔ 2X [k] + 2Y[k] Người ta trộn 4 chất, mỗi chất 1 mol vào bình kín dung tích 2 lít [không đổi]. Khi cân bằng, lượng chất X là 1,6 mol. Nồng độ B ở trạng thái cân bằng lần lượt là :
A. 0,7M B. 0,8M.
C. 0,35M. D. 0,5M.
Hướng dẫn giải:
Ban đầu có sẵn 1 mol X nên số mol X được tạo ra là 1,6 - 1 = 0,6 mol
2A[k] + B[k] ↔ 2X[k] + 2Y[k]
BĐ [n0]: 1 1 1 1 [mol]
⇒ [B] = 0,7 : 3 = 0,35M
⇒ Đáp án C
Ví dụ 2: Trong bình kín dung tích 1 lít, người ta cho vào 5,6 gam khí CO và 5,4 gam hơi nước. Phản ứng xảy ra là :CO + H2O → CO2 + H2. Ở 850oC hằng số cân bằng của phản ứng trên là 1. Nồng độ mol của CO và H2O khi đạt đến cân bằng lần lượt là :
A. 0,2 M và 0,3 M.
B. 0,08 M và 0,2 M.
C. 0,12 M và 0,12 M.
D. 0,08 M và 0,18 M.
Hướng dẫn giải:
Ban đầu: [CO] = 0,2M; [H2O] = 0,3M
Gọi [CO]pư = Am
Tại cân bằng: [CO] = 0,2 – a; [H2O] = 0,3 – a; [CO2] = a; [H2] = a
a = 0,12 ⇒ [CO] = 0,08M; [CO2] = 0,18M
⇒ Đáp án D
Ví dụ 3: Một bình kín chứa NH3 ở 0oC và 1 atm với nồng độ 1 mol/l. Nung bình kín đó đến 546oC và NH3 bị phân huỷ theo phản ứng :2NH3[k] → N2[k] + 3H2[k]. Khi phản ứng đạt tới cân bằng áp suất khí trong bình là 3,3 atm, thể tích bình không đổi. Hằng số cân bằng của phản ứng phân huỷ NH3 ở 546oC là :
A. 1,08.10-4.
B. 2,08.10-4.
C. 2,04.10-3.
D. 1,04.10-4.
Hướng dẫn giải:
Gọi nồng độ NH3 phản ứng là 2x
Vì thể tích dung dịch không đổi nên:
⇒ x = 0,05
Ta có:
⇒ Đáp án C
Ví dụ 4: Cho cân bằng :N2O4 → 2NO2. Cho 18,4 gam N2O4 vào bình chân không dung tích 5,9 lít ở 27oC, khi đạt đến trạng thái cân bằng, áp suất là 1 atm. Hằng số cân bằng KC ở nhiệt độ này là :
A. 0,040. B. 0,007.
C. 0,00678. D. 0,008.
Hướng dẫn giải:
nN2O4 = 0,2 mol
Gọi nN2O4 pư = x mol
ncân bằng = 0,2 – x + 2x = 0,2 + x = 0,24 ⇒ x = 0,04 mol
⇒ [NO2] = 0,04 : 5,9 = ; [N2O4] = 8/295
⇒ Đáp án B
Ví dụ 5: Trong một bình kín chứa 10 lít nitơ và 10 lít hiđro ở nhiệt độ 0oC và 10 atm. Sau phản ứng tổng hợp NH3, lại đưa bình về 0oC. Biết rằng có 60% hiđro tham gia phản ứng, áp suất trong bình sau phản ứng là :
A. 10 atm. B. 8 atm.
C. 9 atm. D. 8,5 atm.
Hướng dẫn giải:
[hiệu suất tính theo H2]
Ta có thể tích và nhiệt độ không đổi
⇒ Psau = 10 : 5/4 = 8 atm
⇒ Đáp án B
Các dạng bài tập về cân bằng hóa học
Dựa vào định luật tác dụng khối lượng cho các cân bằng thông qua mối quan hệ giữa nồng độ cân bằng với hằng số cân bằng nồng độ hay quan hệ giữa áp suất riêng phần tại thời điểm cân bằng với hằng số cân bằng áp suất.
- Trong dung dịch tồn tại cân bằng: aA + bB
KC =
- Phản ứng xảy ra trong pha khí: aA [k] + bB [k] cC [k] + dD [k]
Hằng số cân bằng tính theo nồng độ: KC =
Hằng số cân bằng tính theo áp suất: KP =
Ví dụ 1: Cân bằng của phản ứng khử CO2 bằng C: C[r] + CO2 [k] ⇋ 2CO[k]
Xảy ra ở 1000K với hằng số cân bằng KP =
a] Tìm hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 2,5atm.
b] Muốn thu được hỗn hợp khí có tì khối hơi so với H2 là 18 thì áp suất chung của hệ là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
a] Ta có cân bằng C[r] + CO2 [k] 2CO [k] Kp
Ta có:Pco+Pco2 =2,5 và Kp =
⇒ pCO = 2,071 atm; Pco2= 0,429 atm
Trong hệ cùng điều kiện nhiệt độ và thể tích ⇒ tỉ lệ về áp suất bằng tỉ lệ về số mol hay tỉ lệ về thể tích riêng. Vậy hỗn hợp lúc cân bằng chứa:
b] Khi khối lượng mol trung bình của hỗn hợp CO và CO2 là 18.2=36 thì số mol CO và CO2 bằng nhau nên ta có Pco= Pco2= 0,5P
Suy ra Kp =
Ví dụ 2: 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
a] Tính độ phân li và áp suất riêng của từng cấu tử.
b] Thiết lập biểu thức liên hệ giữa độ phân li và áp suất chung của hệ.
Hướng dẫn:
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:
Áp suất riêng phần của PCl5 :
Áp suất riêng phần của PCl3 = áp suất riêng phần của Cl2:
b] Theo cân bằng [1] trong hệ có thể tích và nhiệt độ không đổi thì:
PS = PT × [1 + α]
Ví dụ 3: Trong một bình kín có dung tích không đổi, người ta thực hiện phản ứng:
Ở nhiệt độ thí nghiệm, khi phản ứng đạt tới cân bằng, ta có:PN2= 0,38atm, PH2= 0,4atm, PNH3= 2atm. Hãy tính Kp.
Hút bớt H2 ra khỏi bình một lượng cho đến khi áp suất riêng phần cửa N2 ở trạng thái cân bằng mới là 0,45atm thì dừng lại. Tính áp suất riêng phần của H2 và NH3 ở trạng thái cân bằng mới, biết rằng nhiệt độ của phản ứng không đổi.
Hướng dẫn:
Cân bằng: N2 + 3H2 ⇋ 2NH3 [1]
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho cân bằng [1]:
Kp =
Khi hút bớt H2 theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng thì cân bằng [1] sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch [chống lại sự giảm nồng độ hay áp suất riêng phần của H2]. Do đó áp suất của N2 tăng là: 0,45 – 0,38 = 0,07 [atm], do đó áp suất riêng của NH3 giảm đi bằng 2 lần áp suất của N2 tăng: 0,07×2=0,14 [atm]
Vậy áp suất riêng phần của NH3 tại thời điểm cân bằng mới là:
2 – 0,14 = 1,86 [atm]
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho cân bằng [1]:
Kp =
Dựa vào nguyên lí chuyển dịch cân bằng: “ Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động bên ngoài, như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ sẽ chuyển dịch cân bằng theo chiều làm giảm tác đọng bên ngoài.”
Ví dụ 1: 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:
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.
Ví dụ 2: Cho cân bằng hóa học: 2NO2 ⇋ N2O4 ΔH= -58,04kJ. Cân bằng sẽ chuyển dịch như thế nào, giải thích, khi:
a] Tăng nhiệt độ, tăng áp suất.
b] Thêm xúc tác.
Hướng dẫn:
Phản ứng hóa học: 2NO2 ⇋ N2O4 ΔH = -58,04kJ ΔH 0: thu nhiệt và có số mol khí tăng lên.
Vây biện pháp để cân bằng chuyển dịch hoàn toàn theo chiều thuận là
- Đun nóng [tăng nhiệt độ].
- Giảm áp suất bằng cách thực hiện phản ứng trong bình hở.
Câu 2. Cho phản ứng: 2SO2 [k] + O2 [k] ⇋ 2SO3 [k] ΔH < 0
Cân bằng chuyển dịch theo chiều nào khi:
a] Tăng nồng độ SO2
b] Giảm nồng độ O2
c] Giảm áp suất
d] Tăng nhiệt độ.
Lời giải:
Đáp án:
a] Khi tăng nồng độ SO2 thì cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận nghĩa là chiều làm giảm nồng độ SO2.
b] Khi giảm nồng độ O2 thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch nghĩa là chiều tạo ra O2.
c] Khi giảm áp suất thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch nghĩa là chiều tăng số mol khí.
d] Khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch nghĩa là chiêu phản ứng thu nhiệt.
Câu 3. Sản xuất amoniac trong công nghiệp dựa trên phương trình hóa học sau:
2N2[k] + 3H2[k] ⇋ 2NH3[k] ΔH = -92kJ
Cân bằng hóa học sẽ chuyển dịch về phía tạo ra amoniac nhiều hơn khi thực hiện. những biện pháp kĩ thuật nào? Giải thích.
Lời giải:
Đáp án:
Để thu được nhiều amoniac, hiệu quả kinh tế cao có thể dùng các biện pháp kĩ thuật sau đây:
- Tăng nồng độ N2 và H2.
- Tăng áp suất chung của hệ lên khoảng 100 atm, vì phản ứng thuận có sự giảm thể tích khí.
- Dùng nhiệt độ phản ứng thích hợp khoảng 400 - 450oC và chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng tạo thành NH3. Chú ý rằng chất xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng.
- Tận dụng nhiệt của phản ứng sinh ra để sấy nóng hỗn hợp N2 và H2.
- Tách NH3 ra khỏi hỗn hợp cân bằng và sử dụng lại N2 và H2 còn dư.
Câu 4. Sự tăng áp suất ảnh hưởng như thế nào đến trạng thái cân bằng của các phản ứng hóa học sau:
a] 3O2 [k] ⇋ 2O3 [k]
b] H2[k] + Br2[k] ⇋ 2HBr[k]
c] N2O4[k] ⇋ 2NO2[k]
Lời giải:
Đáp án:
Để đánh giá tác động của áp suất cần so sánh sự biến đổi của thể tích khí trước và sau phản ứng. Nếu sau phản ứng có sự giảm thể tích thì áp suất tăng làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận và ngược lại, áp suất không có ảnh hưởng tới cân bằng của các phản ứng không thay đổi thể tích khí.
3O2 [k] ⇋ 2O3 [k]
Phản ứng [a] có sự giảm thể tích, cân bằng chuyển theo chiều thuận khi áp suất tăng.
H2[k] + Br2[k] ⇋ 2HBr[k]
Phản ứng [b] không có sự thay đổi thể tích, cân bằng không phụ thuộc vào áp suất.
c] N2O4[k] ⇋ 2NO2[k]
Phản ứng [c] có sự tăng thể tích, cân bằng chuyển theo chiều nghịch khi áp suất tăng.
Câu 5. Cho phản ứng: CO [k] + Cl2 [k] ⇋ COCl2 [k] được thực hiện trong bình kín ở nhiệt độ không đổi, nồng độ ban đầu của CO và Cl2 bằng nhau và bằng 0,4M.
a] Tính hằng số cân bằng của phản ứng biết rằng khi hệ đạt trạng thái cân bằng thì chỉ còn 50% lượng CO ban đầu.
b] Sau khi cân bằng được thiết lập ta thêm 0,1 mol CO vào 1 lít hỗn hợp. Tính nồng độ các chất lúc cân bằng mới được thiết lập.
Lời giải:
Đáp án:
Câu 6. Cho cân bằng hóa học sau:
2SO2[k] + O2 [k] ⇋ 2SO3 [k]; ΔH < 0
Để cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch thì:
A. Tăng áp suất, giảm nhiệt độ, giảm nồng độ O2
B. Giảm áp suất, tăng nhiệt độ, lấy SO2 ra khỏi hệ
C. Lấy SO3 ra liên tục
D. Không dùng xúc tác nữa.
Lời giải:
Đáp án:
B.
Câu 7. Phát biểu nào về chất xúc tác là không đúng?
A. Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng
B. Chất xúc tác làm giảm thời gian đạt tới cân bằng của phản ứng
C. Chất xúc tác được hoàn nguyên sau phản ứng
D. Chất xúc làm cho phản ứng dịch chuyển theo chiều thuận.
Lời giải:
Đáp án:
D. Lưu ý: chất xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng.
Câu 8. Cho phản ứng thuận nghịch sau:
A2[k] + B2[k] ⇋ 2AB[k]; ΔH > 0
Để cân bằng dịch chuyển sang chiều thuận thì:
A. Tăng nhiệt độ, giảm áp suất
B. Tăng nhiệt độ, giữ nguyên áp suất
C. Giảm nhiệt độ, tăng áp suất
D. Nhiệt độ và áp suất đều tăng
Lời giải:
Đáp án:
B. Phản ứng thu nhiệt theo chiều thuận
Do số mol không thay đổi nên áp suất không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học