Bài tập phần cân hoá học: Bài 1: Phản ứng tổng hợp Amoniac là: N2 + 3H2 2NH3 với H Để tăng hiệu suất điều chế NH3, người ta tiến hành phản ứng 400 5000C, áp suất cao (500 1000 at) dùng sắt hoạt hoá xúc tác HÃy giải thích điều kiện dùng để tổng hợp NH3 Bài 2: Cho biết số cân phản ứng N2 + 3H2 2NH3 ë 25 C: K1 = 7,6.10 ë 4500C: K2 = 6,5.10-3 a) Các giá trị số cân cho biết điều gì? Tại lại vậy? Khi phản ứng đà đạt tới trạng thái cân 4500C b) Hỏi cân chuyển dịch theo chiều thêm H2? Khi thêm NH3? Khi thêm He vào (thể tích bình không đổi)? c) Khi tăng thể tích bình cân dịch chuyển phía nào? d) Giá trị số cân phản ứng thay đổi trường hợp b) c)? Bài 3: Cho phản ứng thuận nghịch A + 2B C Nồng độ chất trạng thái cân [A] = 0,6 mol/l, [B] = 1,2 mol/l vµ [C] = 2,16 mol/l TÝnh số cân nồng độ A, B Bài : 8000C , số cân cđa ph¶n øng : CO2(k) + H2(k) CO(k) + H2O(k) Bằng Nồng độ ban đầu {CO2] = 0,2 mol/ l vµ { H2] = 0,8 mol/l a , Tính nồng độ chất thời điểm cân b , Nếu nồng độ ban đầu chất lµ : {CO} = mol/l ; {H2O}k = 2mol/l ; {CO2] = 1mol/l {H2} = mol/l trạng thái cân nồng độ chúng ? Bài : Cho phản ứng thuận nghịch A+B C+D (1) Khi cho mol A t¸c dơng với mol B hiệu xuất cực đại phản ứng 66,67% a , Tính số cân phản ứng (1) b , Nếu lượng A gấp lượng B hiệu xuất cực đại phản ứng ? c , Cân bị dịch chuyển tăng nhiệt ®é , biÕt nhiƯt ph¶n øng H = ? Bài : Hằng số cân phản ứng H2(k) + I2(k) 2HI(k) ë 6000C b»ng 64 ThuVienDeThi.com a , NÕu trén H2 vµ I2 theo tØ lệ mol 1:1 đun nóng hỗn hợp tới 6000C có phần trăm I2 tham phản øng b , Nh c©u (a) nhng tØ lƯ mol 2:1 c , Cần trộn H2 I2 theo tỉ lệ để có 99% I2 tham gia phản ứng ( 6000C ) ? Bài : Tiến hành phản ứng thuận nghịch bình kín dung tÝch lÝt CO(k) + Cl2(k) COCl2(k) ë t0C không đổi , nồng độ cân chất lµ : {CO} = 0,02 mol/l ; {Cl2} = 0,01 mol/l ; {COCl2} = 0,02 mol/l Bơm thêm vào bình 0,03 mol Cl2 Tính nồng độ chất trạng thái cân Bài : Người ta tiến hành chuyển hoá metan theo phản ứng ; CH4 + H2O CO + 3H2 Sau kết thúc thí nghiệm làm ngưng tụ hết H20 thu 0,42 lít hỗn hợp khí 250C 753 mmHg Đốt cháy hỗn hợp khí toả 4,76 kJ Tính % CH4 đà bị chuyển hoá , biết nhiệt độ cháy CO , H2 CH4 tương ứng 110,5 ; 266,9 ; vµ 890,3 kj/mol Bµi : Sù oxi hoá I- S2O82- xúc tác ion Fe2+ Fe3+ Cần làm thí nghiệm để thấy rõ vai trò xúc tác ion Fe2+ , Fe3+ Giải thích chế xúc tác HÃy rút kÕt ln vỊ thÕ oxi ho¸ - khư cđa chÊt xúc tác Bài 10 : nhiệt độ 1000K có cân : C + CO2 2CO Với K1 = Fe + CO2 FeO + CO víi K2 = 1,25 Trong bình kín chân không dung tích 20 lit 1000K ta đưa vào mol Fe, mol Cacbon vµ 1,2 mol CO2 TÝnh sè mol Fe C đà tham gia phản ứng sau hệ đạt tới trạng thái cân Bài 11 : 5900C có mặt V2O5 xúc tác, rượu isopropylic bị phân huỷ theo phương trình động học bậc nhÊt k= C0 ln t C ®ã k số tốc độ, t thời gian, C0, C nồng độ ban đầu nồng độ thời điểm t chất phản ứng C3H6O (B) k1 k C3H7OH C3H6 (C) (A) k3 C3H8 (D) ThuVienDeThi.com Sau giây đầu tiên, nồng độ chất hỗn hợp phản ứng là: CA = 28,2 mmol/l; CB = 7,8 mmol/l; CC = 8,3 mmol/l ; CD = 1,8 mmol/l Tính nồng độ ban đầu A TÝnh h»ng sè tèc ®é k cđa qua trình phân huỷ C3H7OH Tính thời gian để 1/2 lượng A tham gia phản ứng Tính sè k1, k2, k3 TÝnh nång ®é cđa A, B, C t1/2 Bài 12: Cho cân hoá häc : N2 + H2 NH3 víi H = -92 kJ/ mol Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 H2 theo tỉ lệ số mol ®óng b»ng hƯ sè tØ lỵng tøc tØ lƯ : đạt tới trạng thái cân (4500C, 300 atm) NH3 chiÕm 36% thÓ tÝch TÝnh số cân KP Giữ nhiệt độ không đổi (4500C) cần tiến hành áp suất để đạt tới trạng thái cân NH3 chiếm 50% thể tích Giữ áp suất không đổi (300 atm, cần tiến hành nhiệt độ để đạt tới trạng thái cân NH3 chiếm 50% thể tÝch BiÕt ln K H 1 ( ) K2 R T2 T1 Nhiệt phản ứng Bài 1: TÝnh H cđa ph¶n øng sau: CH4 (k) + 4Cl2(k) CCl4 (k) + 4HCl (k) BiÕt c¸c giá trị lượng liên kết C - Cl : 326,3 kJ H - Cl 430,9 kJ C - H 414,2 kJ Cl - Cl 242,6 kJ Bµi 2: TÝnh nhiƯt ph¶n øng: Al (r) + Fe3O4 (r) Fe(r) + 4Al2O3 ( r ) BiÕt nhiÖt tạo thành Fe3O4 Al2O3 tương ứng 1117 kJ/mol vµ 1670 kJ/mol Bµi 3: TÝnh H cđa ph¶n øng : C2H2 (k) + H2 (k) C2H6 (k) Theo cách sau: a) Dựa vào lượng liên kết b) Dựa vào nhiệt tạo thành HÃy so sánh kết giải thích có khác đó? Kết xác hơn? ThuVienDeThi.com Biết : Năng lượng liên kết (kJ/mol) liên kết H H, C H, C- C, C C tương ứng là: 436, 414, 347, 812 Nhiệt tạo thành (kJ/mol) C2H2 C2H6 tương øng lµ +227 vµ -84,6 Bµi 4: Khi hoµ tan 1,5 gam NH4NO3 vào 35 gam H2O nhiệt độ H2O từ 22,70C hạ xuống đến 19,40C Hỏi trình hoà tan toả nhiệt hay thu nhiệt? Tính H hoµ tan mol NH4NO3 vµo níc BiÕt nhiƯt dung cđa níc lµ cal/1g níc Bµi 5: Cho Xiclopropan Propen cã H1 = - 32,9 kJ/mol Nhiệt đốt cháy than chì = 394,1 kJ/mol (H2) Nhiệt đốt cháy Hidrro = 286,3 kJ/mol (H3) Nhiệt ®èt ch¸y Xiclopropan = 2094,4 kJ/mol (H4) H·y tính: Nhiệt đốt cháy Propen, Nhiệt tạo thành Xiclopropan nhiệt tạo thành Propen? Có thể thiết lập chu trình Born-Haber để tính toán, dùng phương pháp tổ hợp cân : * Ta có: Phương trình cần tính CH2=CH-CH3 + 4,5O2 3CO2 + 3H2O H5 = ? phương trình tổ hợp từ trình sau: CH2=CH-CH3 C3H6 xiclo + 4,5O2 C3H6 xiclo 3CO2 + 3H2O (-H1) H4 Céng phương trình ta phương trình cần tính H5 = H4- H1 Vậy, nhiệt đốt cháy propen = 2094,4 ( 32,9) = 2061,5 kJ/mol * T¬ng tù: ( C + O2 ( H2 + O2 3CO2 + 3H2O Tæ hợp 3C + 3H2 CO2 H2 ) H2O H3 ) C3H6 (xiclo) + 4,5 O2 C3H6 xiclo (-H4 ) H6 = 3H2 + 3H3 - H4 H6 = 3( 394,1) + 3( 286,3) ( 2094,4) = 53,2 kJ/mol * Tương tự nhiệt tạo thành propen lµ: ThuVienDeThi.com H7 = 3H2 + 3H3 - H5 = 20,3 kJ/mol Bài 6: 250C phản ứng NO + O2 NO2 cã G0 = 34,82 kJ vµ H0 = 56,43 kJ a) HÃy tính số cân 298 K 598 K ? b) Kết tìm có phù hợp với nguyên lý Le Chatelier không? a) K298 = 10 G 2,303 RT 34820 2,3038,314298 = 10 = 1,3 10 §Ĩ tÝnh K598 không dùng công thức nói trên, chưa biết G0 ë 598 K Tuy nhiªn nÕu chÊp nhËn H0 = 56,43 kJ không phụ thuộc nhiệt độ khoảng 298 K 598 K th× cã thĨ dïng biĨu thøc : ln ln K H 1 K1 R T1 T2 K598 56430 1 K598 = 12 1,3 10 8,314 298 598 b) K598 < K298 sù tăng nhiệt độ phản ứng tỏa nhiệt làm cân dịch chuyển theo chiều từ phải sang trái (chiều phản ứng thu nhiệt) phù hợp với nguyên lý Le Chatelier Tốc độ phản ứng hoá học Bài 1: Tốc độ phản ứng tạo thành SO3 từ SO2 O2 thay đổi (tăng hay giảm lần) giảm thể tích hỗn hợp xuống lần? Bài 2: Cho phản ứng A + B C + D Nồng độ ban đầu CA = CB = 0,1 mol/l Sau thêi gian t nồng độ A, B lại 0,04 mol/l Hỏi tốc độ phản ứng thời điểm giảm lần so với thời điểm ban đầu? Bài 3: Cho ph¶n øng A + B C + D a) Tốc độ phản ứng tăng lần tăng nhiệt độ phản ứng từ 200C lên 600C, biết hệ số nhiệt độ phản ứng b) Cần tăng nồng độ A, B lên lần tốc độ phản ứng tăng 16 lần? Bài 4: Nếu 150 0C, phản ứng kết thúc sau 16 phut 2000C 1200C phản ứng kết thúc sau phút Giả sử hệ số nhiệt độ phản ứng khoảng nhiệt độ ThuVienDeThi.com Bài 5: Tính lượng liên kết HgO, biết nhiệt phản ứng phân hủy HgO H = +90,3 kJ lượng liên kết thủy ngân 61,2 kJ/mol O2 498,7 kJ/mol Bµi 6: NhiƯt hÊp thơ khư 12,7 gam CuO C để tạo thành Cu CO 8,24 kJ HÃy tính nhiệt tạo thành CuO, biết H0298 (CO) = -110,5 kJ/mol Bài 7: Cho phản ứng C2H4(k) + H2O(h) C2H5OH (h) Và kiện Chất C2H5OH(h) C2H4(k) H2O (h) -168,6 68,12 -228,59 G0298 (kJ/mol) 219,45 188,72 S0298 (TK-1/mol) 282 a) H·y cho biÕt ®iỊu kiƯn chuẩn phản ứng 25 C b) điều kiện chuẩn phản ứng xảy theo chiều nào? c) Theo chiỊu thn ph¶n øng táa nhiƯt hay thu nhiƯt điều kiện chuẩn 250C? Bài 7: Cho phản ứng đơn giản sau trạng thái khí: A + B AB a) ViÕt biĨu thøc tèc ®é cđa phản ứng b) Xác định biết tăng nồng độ A B gấp lần tốc độ phản ứng tăng 16 lần Dung dịch chất điện li Bài 1: Thế kết tủa phân đoạn? Cho dung dịch chứa Cl- 0,1 M CrO42- 10-4 M Thêm từ từ dung dịch AgNO3 vào Hái kÕt tđa AgCl hay Ag2CrO4 xt hiƯn tríc vµ kết tủa thứ hai bắt đầu tỉ lệ nồng độ ion Cl- CrO42- bao nhiêu? Cho TAgCl = 10-10 vµ T Ag CrO = 10-12 Bài 2: Trộn 200 ml dung dịch CaCl2 0,1 M víi 300 ml dung dÞch Na2SO4 0,05 M Tính khối lượng kết tủa tạo thành sau hệ đạt tới trạng thái cân Biết T CaSO4 = 6.10-5 Bµi 3: Hái cã thĨ hoµ tan 0,01 mol AgCl 100 ml dung dÞch NH3 1M? BiÕt TAgCl = 1,8.10-10; KbỊn cđa phøc [Ag(NH3)2]+ lµ 108 Bµi 4: Cho 2,24 lit NO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 500 ml dung dịch NaOH 0,2001 M, thu dung dịch A (thể tích coi không đổi) Tính pH dung dÞch A Cho K HNO2 = 10-3,3 ThuVienDeThi.com Bài 5: Tính số cân phản ứng hoµ tan Mg(OH)2 b»ng NH4Cl Cho T Mg (OH ) = 10-11; K NH 4 = 10-9,25 H·y kÕt luận từ số tính 0 Bài 6: Cho biÕt E Cu / Cu = 0,16 V; E Cu / Cu = 0,52 V; TCuCl = 10-7 Mét dung dÞch cã chøa CuSO4 0,1M; NaCl 0,2M vµ bét Cu d H·y chøng minh xảy phản ứng : Curắn + Cu2+ + 2Cl2 CuCl Tính số cân phản ứng tính nồng độ mol/l ion trạng thái cân Bài 7: Các dung dịch sau có môi trường axit hay bazơ? a) Na2CO3 b) (NH4)2CO3 BiÕt Ka (NH4+) = 5,7.10-10 Kb (CO32-) = 2,4.10-8 ThuVienDeThi.com ... , nồng độ cân chất : {CO} = 0,02 mol/l ; {Cl2} = 0,01 mol/l ; {COCl2} = 0,02 mol/l Bơm thêm vào bình 0,03 mol Cl2 Tính nồng độ chất trạng thái cân Bài : Người ta tiến hành chuyển hoá metan... A, B, C t1/2 Bài 12: Cho cân hoá học : N2 + H2 NH3 víi H = -92 kJ/ mol Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 H2 theo tỉ lệ số mol b»ng hƯ sè tØ lỵng tøc tØ lƯ : đạt tới trạng thái cân (4500C, 300... cháy hỗn hợp khí toả 4,76 kJ Tính % CH4 đà bị chuyển hoá , biết nhiệt độ cháy CO , H2 CH4 tương ứng 110,5 ; 266,9 ; 890,3 kj/mol Bài : Sự oxi hoá I- S2O82- xúc tác ion Fe2+ Fe3+ Cần làm thí nghiệm