Chương 7: Tốc Độ Phản Ứng Và Cân Bằng Hóa Học

Ý nào trong các ý sau đây là đúng?

A. Bất cứ phản ứng nào cũng chỉ vận dụng được một trong các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng để tăng tốc độ phản ứng.

B. Bất cứ phản ứng nào cũng phải vận dụng đủ các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng mới tăng được tốc độ phản ứng.

C. Tùy theo phản ứng mà vận dụng một, một số hay tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng để tăng tốc độ phản ứng.

D. Bất cứ phản ứng nào cũng cần chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng.

Tìm một số thí dụ cho mỗi loại phản ứng nhanh và chậm mà em quan sát được trong cuộc sống và trong phòng thí nghiệm.

Nồng độ, áp suất, nhiệt độ, kích thước hạt, chất xúc tác ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng?

Hãy cho biết người ta lợi dụng yếu tố nào để tăng tốc độ phản ứng trong các trường hợp sau:

a) Dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang).

b) Nung đá vôi ở nhiệt độ cao để sản xuất vôi sống.

c) Nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanhke (trong sản xuất ximăng)

Cho 6g kẽm hạt vào một cốc đựng dung dịch H₂SO₄ 4M (dư) ở nhiệt độ thường. Nếu giữ nguyên các điều kiện khác, chỉ biến đổi một trong các điều kiện sau đây thì tốc độ phản ứng biến đổi như thế nào (tăng lên, giảm xuống hay không đổi)?

a) Thay 6g kẽm hạt bằng 6g kẽm bột.

b) Thay dung dịch H₂SO₄ 4M bằng dung dịch H₂SO₄ 2M.

c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ phản ứng là 50^oC.

d) Dùng thể tích dung dịch H₂SO₄ 4M lên gấp đôi ban đầu.

Ý nào sau đây là đúng:

A. Bất cứ phản ứng nào cũng phải đạt đến trạng thái cân bằng hóa học.

B. Khi phản ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng thì phản ứng dừng lại.

C. Chỉ có những phản ứng thuận nghịch mới có trạng thái cân bằng hóa học.

D. Ở trạng thái cân bằng, khối lượng các chất ở hai vế của phương trình phản ứng phải bằng nhau.

Hệ cân bằng sau được thực hiện trong bình kín:

2SO_2(k) + O_2 (k) ⇄ 2SO_3 (k) ∆H < 0

Yếu tố nào sau đây không làm nồng độ các chất trong hệ cân bằng biến đổi?

A. Biến đổi nhiệt độ.

B. Biến đổi áp suất.

C. Sự có mặt chất xúc tác.

D. Biến đổi dung tích của bình phản ứng.

Cân bằng hóa học là gì? Tại sao nói cân bằng hóa học là cân bằng động?

Thế nào là sự chuyển dịch cân bằng? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến cân bằng hóa học? Chất xúc tác có ảnh hưởng đến cân bằng hóa học không? Vì sao?

Phát biểu nguyên lí Lơ Sa – tơ – li – ê và dựa vào cân bằng sau để minh họa

C_(r) + CO₂ ⇄ 2CO_(k) ; ∆H > 0

Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín:

C_(r) + H₂O_(k) ⇄ CO_(k) + H_2(k) ; ∆H > 0 (1)

CO_(k) + H₂O_(k) ⇄ CO_2(k) + H_2(k); ∆H < 0 (2)

Các cân bằng trên chuyển dịch như thế nào khi biến đổi trong một các điều kiện sau?

a) Tăng nhiệt độ.

b) Thêm lượng hơi nước vào.

c) Thêm khí H₂ ra.

d) Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống.

e) Dùng chất xúc tác.

Clo phản ứng với nước theo phương trình hóa học sau:

Cl₂ + H₂O ⇄ HClO + HCl

Dưới tác dụng của ánh sáng, HClO bị phân hủy theo phản ứng:

2HClO ⇄ 2HCl + O₂.

Giải thích tại sao nước Clo (dung dịch clo trong nước) không bảo quản được lâu.

Cho biết phản ứng sau: 4CuO_(r) ⇄ 2Cu₂O_(r) + O_2(k) ∆H > 0.

Có thể dùng những biện pháp gì để tăng hiệu suất chuyển hóa CuO thành Cu₂O?

Nội dung nào thể hiện trong các câu sau đây là sai:

A. Nhiên liệu cháy ở tầng khí quyển trên cao nhanh hơn khi cháy ở mặt đất.

B. Nước giải khát được nén CO₂ vào ở áp suất cao hơn sẽ có độ chua (độ axit) lớn hơn.

C. Thực phẩm được bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn sẽ giữ được lâu hơn.

D. Than cháy trong oxi nguyên chất nhanh hơn khi cháy trong không khí.

Cho biết cân bằng sau được thực hiện trong bình kín:

PCl_{5 (k)} \(\rightleftharpoons\) PCl_{3 (k)} + Cl_{2 (k)}, ∆H > 0

Yếu tố nào sau đây tạo nên sự tăng lượng PCl₃ trong cân bằng?

A. Lấy bớt PCl₅ ra.

B. Thêm Cl₂ vào.

C. Giảm nhiệt độ.

D. Tăng nhiệt độ.

Có thể dùng những biện pháp gì để tăng tốc độ của các phản ứng xảy ra chậm ở điều kiện thường?

Trong các cặp phản ứng sau, phản ứng nào có tốc độ lớn hơn?

a)Fe + CuSO₄ (2M) và Fe + CuSO₄ (4M)

b)Zn + CuSO₄ (2M, 25^oC) và Zn + CuSO₄ (2M, 50^oC)

c)Zn (hạt) + CuSO₄ (2M) và Zn (bột) + CuSO₄ (2M)

d)2H₂ + O₂ → 2H₂O (t^o thường) và 2H₂ + O₂ → 2H₂O (t^othường),xúc tác Pt

(Nếu không ghi chú gì thêm là so sánh trong cùng điều kiện)

Cho biết phản ứng thuận nghịch sau:

2NaHCO_{3(r )} \(\rightleftharpoons\) Na₂CO_{3 (r)} + CO_{2 (k)} + H₂O _(k), ∆H > 0

Có thể dùng những biện pháp gì để chuyển hóa nhanh và hoàn toàn NaHCO₃ thành Na₂CO₃

Hệ cân bằng sau xảy ra trong một bình kín:

CaCO_{3 (r)} \(\rightleftharpoons\) CaO_(r) + CO_2 (k), ∆H > 0

Điều gì xảy ra nếu thực hiện một trong những biến đổi sau?

a) Tăng dung tích của bình phản ứng.

b) Thêm CaCO₃ vào bình phản ứng.

c) Lấy bớt CaO khỏi bình phản ứng.

d) Thêm ít giọt NaOH vào bình phản ứng.

e) Tăng nhiệt độ.

Trong số các cân bằng sau, cân bằng nào sẽ chuyển dịch và dịch chuyển theo chiều nào khi giảm dung tích của bình phản ứng xuống ở nhiệt độ: 

a) CH_4(k) + H₂O_(k) ⇄ CO_(k) + 3H_2(k)

b) CO_2(k) + H_2(k) ⇄ CO_(k) + H₂O_(k) 

c) 2SO_2(k) + O_2(k) ⇄ 2SO_3(k). 

d) 2HI ⇄ H_2(k) + I_2(k)

e) N₂O_4(k) ⇄ 2NO_2(k). 

Ý nào sau đây là đúng?

A. Bất cứ phản ứng nào cũng chỉ vận dụng được một trong các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng để tăng tốc độ phản ứng.

B. Bất cứ phản ứng nào cũng phải vận dụng đủ các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng mới tăng được tốc độ phản ứng.

C. Tùy theo phản ứng mà vận dụng một, một số hay tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng để tăng tốc độ phản ứng.

D. Bất cứ phản ứng nào cũng cần chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng.

Yếu tố nào dưới đây không ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng sau: 2KClO₃(r) → 2KCl(r) + 3O₂(k)

A. Nhiệt độ.

B. Chất xúc tác.

C. Áp suất.

D. Kích thước các tinh thể KClO₃.

Tìm một số thí dụ cho mỗi loại phản ứng nhanh và chậm mà em quan sát được trong cuộc sống và trong phòng thí nghiệm.

Tốc độ phản ứng là gì?

Hãy cho biết các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như thế nào? Giải thích.

Hãy cho biết người ta lợi dụng yếu tố nào để tăng tốc độ phản ứng trong các trường hợp sau:

a) Dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang).

b) Nung đá vôi ở nhiệt độ cao để sản xuất vôi sống.

c) Nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanhke (trong sản xuất xi măng).

Cho 6 gam kẽm hạt vào một cốc đựng dung dịch H₂SO₄ 4M (dư) ở nhiệt độ thường. Nếu giữ nguyên các điều kiện khác, chỉ biến đổi một trong các điều kiện sau đây thì tốc độ phản ứng biến đổi như thế nào (tăng lên, giảm xuống hay không đổi)?

a) Thay 6 gam kẽm hạt bằng 6g kẽm bột.

b) Thay dung dịch H₂SO₄ 4M bằng dung dịch H2SO4 2M.

c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao hơn (khoảng 50°C).

d) Dùng thể tích dung dịch H2SO4 4M gấp đôi ban đầu.

Giải thích tại sao: nhiệt độ của ngọn lửa axetilen cháy trong oxi cao hơn nhiều so với cháy trong không khí.

Hai mẩu đá vôi hình cầu có cùng thể tích là 10,00cm³ (thể tích hình cầu V = 4/3 πr³, r là bán kính của hình cầu).

a) Tính diện tích mặt cầu của mỗi mẩu đá đó (diện tích mặt cầu S = 4πr²).

b) Nếu chia một mẩu đá trên thành 8 quả cầu bằng nhau, mỗi quả cầu có thể tích là 1,25cm³. So sánh tổng diện tích mặt cầu của 8 quả cầu đó với diện tích mặt cầu của mỗi mẩu đá 10,00cm3.

Cho mỗi mẩu đá trên (một mẩu với thể tích 10,00cm³, mẩu kia gồm 8 quả cầu nhỏ) vào mỗi cốc đều chứa dung dịch HCl cùng nồng độ. Hỏi tốc độ phản ứng trong cốc nào lớn hơn? Giải thích.

Hằng số cân bằng K_C của một phản ứng phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

A. Nồng độ.

B. Nhiệt độ.

C. Áp suất.

D. Sự có mặt chất xúc tác.

Cân bằng hóa học là gì? Tại sao nói cân bằng hóa học là cân bằng động? Hãy cho biết ý nghĩa của hằng số cân bằng K_C. Hằng số cân bằng K_C của một phản ứng có luôn luôn là một hằng số không?

Viết các biểu thức hằng số cân bằng cho các phản ứng sau:

a) CaCO₃ (r) ⇔ CaO (r) + CO₂ (k)

b) Cu₂O + 1/2O₂ ⇔ 2CuO (r)

c) 2SO₂ (k) + O₂ (k) ⇔ 2SO₃

SO2 (k) + 1/2O2 (k) ⇔ SO₃ (k)

2SO₃ (k) ⇔ 2SO₂ (k) + O₂ (k)

Hãy cho biết mối liên hệ giữa ba hằng số cân bằng ứng với ba trường hợp trong câu c) ở cùng nhiệt độ.

Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là gì? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến cân bằng hóa học? Chất xúc tác có ảnh hưởng đến cân bằng hóa học không? Vì sao?

Phát biểu nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê và dựa vào cân bằng sau để minh họa:

C(r) + CO2(k) ⇌ 2CO(k); ΔH = 172KJ

Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín:

a) C(r) + H₂O(k) → CO(k) + H₂(k); ΔH = 131 kJ

b) CO(k) + H₂O(k) → CO₂(k) + H₂(k); ΔH = - 41kJ

Các cân bằng trên chuyển dịch như thế nào khi biên đổi một trong các điều kiện sau:

- Tăng nhiệt độ.

- Thêm lượng hơi nước vào.

- Thêm khí H₂ vào.

- Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống.

- Dùng chất xúc tác.

Cho biết phản ứng thuận nghịch sau:

H₂(k) + I₂(k) ⇌ 2HI(k)

Nồng độ các chất lúc cân bằng ở nhiệt độ 430oC như sau:

[H₂] = [I₂] = 0,107M; [HI] = 0,786M

Tính hằng số cân bằng K_C của phản ứng ở 430^oC.

Cho biết phản ứng sau:

H₂O(k) + CO(k) ⇌ H₂(k) + CO₂(k)

ở 700^oC hằng số cân bằng K_C = 1,873. Tính nồng độ H₂O và CO ở trạng thái cân bằng, biết rằng hỗn hợp ban đầu gồm 0,300 mol H₂O và 0,300 mol CO trong bình 10 lít ở 700^oC.

Hằng số cân bằng K_C của phản ứng:

H₂(k) + Br₂(k) ⇌ 2HBr(k) ở 730^oC là 2,18.10⁶. Cho 3,20 mol HBr vào trong bình phản ứng dung tích 12,0 lít ở 730°C. Tính nồng độ của H₂, Br₂ và HBr ở trạng thái cân bằng.

Iot bị phân hủy bởi nhiệt theo phản ứng sau:   I₂(k) ⇌ 2I(k)

Ở 727^oC hằng số cân bằng K_C là 3,80.10^-5. Cho 0,0456 mol I₂ vào ưong bình 2,30 lít ở 727°C. Tính nồng độ I₂ và I ở trạng thái cân bằng.

Nội dung nào thể hiện trong các câu sau đây là sai?

A. Nhiên liệu cháy ở tầng khí quyển trên cao nhanh hơn khi cháy ở mặt đất.

B. Nước giải khát được nén khí CO₂ ở áp suất cao hơn có độ chua (độ axit) lớn hơn.

C. Thực phẩm được bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn sẽ giữ được lâu hơn.

D. Than cháy trong oxi nguyên chất nhanh hơn khi cháy trong không khí.

Nội dung nào thể hiện trong các câu sau đây là đúng?

A. Hằng số cân bằng K_C của mọi phản ứng đều tăng khi tăng nhiệt độ.

B. Hằng số cân bằng K_C càng lớn, hiệu suất phản ứng càng nhỏ.

C. Khi một phản ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng cũ chuyển sang trạng thái cân bằng mới ở nhiệt độ không đổi, hằng số cân bằng K_C biến đổi.

D. Khi thay đổi hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hóa học của một phản ứng, giá trị của hằng số cân bằng K_C thay đổi.

Trong các cặp phản ứng sau, phản ứng nào có tốc độ lớn hơn?

a) Fe + CuSO₄ (2M) và Fe + CuSO₄ (4M) (cùng nhiệt độ).

b) Zn + CuSO₄ (2M, 25^oC) và Zn + CuSO₄ (2M, 50°C).

c) Zn (hạt) + CuSO₄ (2M) và Zn (bột) + CuSO₄ (2M) (cùng nhiệt độ).

d) 2H₂ + O₂ → 2H₂O (đk: nhiệt độ thường) và 2H₂ + O₂ → 2H₂O  (đk: nhiệt độ thường, Pt)

Cho phản ứng thuận nghịch sau:

2NaHCO₃(r) ⇌ Na₂CO₃(r) + CO₂(k) + H₂O(k); ΔH = 129kJ

Có thể dùng những biện pháp gì để chuyển hóa nhanh và hoàn toàn NaHCO₃ thành Na₂CO₃?

Khi đun nóng HI trong một bình kín, xảy ra phản ứng sau:  2HI(k) ⇌ H₂(k) + I₂(k)

a) Ở một nhiệt độ nào đó, hằng số cân bằng K_C của phản ứng bằng 1/64. Tính xem có bao nhiêu phần trăm HI bị phân hủy ở nhiệt độ đó.

b) Tính hằng số cân bằng K_C của hai phản ứng sau ở cùng nhiệt độ như trên:

HI(k) ⇆ 1/2 H₂(k) + 1/2 I₂(k) và H₂(k) + I₂(k) ⇆ 2HI(k)

Phản ứng nung vôi xảy ra như sau trong một bình kín:

CaCO₃ (r) ⇌ CaO(r) + CO₂(k); ΔH = 178kJ

Ở 820oC hằng số cân bằng K_C = 4,28.10^-3

a) Phản ứng trên là tỏa nhiệt hay thu nhiệt ?

b) Khi phẳn ứng đang ở trạng thái cân bằng, nếu biến đổi một trong những điều kiện sau đây thì hằng số cân bằng K_C có biến đổi không và biến đổi như thế nào? Giải thích.

- Thêm khí CO₂ vào.

- Lấy bớt một lượng CaCO₃ ra.

- Tăng dung tích của bình phản ứng lên.

- Giảm nhiệt độ của phản ứng xuống.

c) Tại sao miệng của các lò nung vôi lại để hở? Nếu đậy kín xảy ra hiện tượng gì? Tại sao?

Cho 0,1 mol CaCO₃(r) vào bình chân không dung tích 1 lít để thực hiện phản ứng sau:

CaCO₃ (r) ⇌ CaO(r) + CO₂(k);

Ở nhiệt độ 820oC , hằng số cân bằng K_C = 4,28.10^-3

Ở nhiệt độ 880oC, hằng số cân bằng K_C = 1,06.10^-2.

Tính hiệu suất chuyển hóa CaCO₃ thành CaO và CO₂ (%CaCO₃ bị phân hủy) khi đạt đến trạng thái cân bằng ở hai nhiệt độ trên. So sánh các kết quả thu được hãy rút ra kết luận và giải thích.