Bài 38 Cân bằng hóa học Bài 1 Một phản ứng thuận nghịch đạt đến trạng thái cân bằng khi nào? A Phản ứng thuận đã kết thúc B Phản ứng nghịch đã kết thúc C Tốc độ của phản ứng thuận và nghịch bằng nhau[.]
Bài 38: Cân hóa học Bài 1: Một phản ứng thuận nghịch đạt đến trạng thái cân nào? A Phản ứng thuận kết thúc B Phản ứng nghịch kết thúc C Tốc độ phản ứng thuận nghịch D Nồng độ chất tham gia phản ứng chất sản phẩm phản ứng Hướng dẫn giải: Đáp án C Phản ứng thuận nghịch đạt tới trạng thái cân v thuận = v nghịch Bài 2: Cho phản ứng hóa học: Fe,p ⎯⎯⎯ → 2NH3 ; ΔH < N2 + 3H2 ⎯⎯ ⎯ Trong phản ứng tổng hợp amoniac, yếu tố sau không làm thay đổi trạng thái cân hóa học? A Nồng độ N2 H2 B Áp suất chung hệ C Chất xúc tác Fe D Nhiệt độ hệ Hướng dẫn giải: Đáp án C Chất xúc tác làm cho cân nhanh chóng thiết lập, không chuyển dịch cân Bài 3: Sự tăng áp suất có ảnh hưởng đến trạng thái cân hóa học phản ứng: ⎯⎯ → 2HBr (k) H2 (k) + Br2 (hơi) ⎯ ⎯ A Cân chuyển dịch sang chiều thuận B Cân dịch chuyển theo chiều nghịch C Cân không thay đổi D Phản ứng trở thành chiều Hướng dẫn giải: Đáp án C Tăng áp suất cân dịch chuyển theo chiều giảm số mol khí Ta thấy hệ số mol khí bên nên cân không bị ảnh hưởng tăng áp suất Bài 4: Hằng số cân Kc phản ứng phụ thuộc vào yếu tố sau đây? A Nồng độ B Áp suất C Nhiệt độ D Chất xúc tác Hướng dẫn giải: Đáp án C Hằng số cân phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ Bài 5: Trong phát biểu đây, phát biểu hệ hóa học trạng thái cân bằng? A Phản ứng thuận dừng B Phản ứng nghịch dừng C Nồng độ chất tham gia sản phẩm D Nồng độ chất hệ không thay đổi Hướng dẫn giải: Đáp án D Khi phản ứng đạt đến trạng thái cân nồng độ chất hệ khơng thay đổi Bài 6: Cho cân hóa học sau: ⎯⎯ → 2SO3 (k); ∆H < 2SO2 (k) + O2 (k) ⎯ ⎯ Cho biện pháp: (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất chung hệ phản ứng, (3) hạ nhiệt độ, (4) dùng thêm chất xúc tác V2O5, (5) giảm nồng độ SO3, (6) giảm áp suất chung hệ phản ứng Những biện pháp làm cân chuyển dịch theo chiều thuận? A (1), (2), (4), (5) B (2), (3), (5) C (2), (3), (4), (6) D (1), (2), (4) Hướng dẫn giải: Đáp án B ⎯⎯ → SO3 (k); ∆H < Dựa vào phản ứng: 2SO2 (k) + O2 (k) ⎯ ⎯ - Đây phản ứng tỏa nhiệt (∆H < 0) - Có chênh lệch số mol trước sau phản ứng Vì vậy, yếu tố làm cân dịch chuyển theo chiều thuận là: + Hạ nhiệt độ (3) + Tăng áp suất (2) + Giảm nồng độ SO3 (5) ⎯⎯ → 2SO3 (k); ΔH < chuyển dịch theo chiều Bài 7: Để cân 2SO2 (k) + O2 ⎯ ⎯ thuận, cách làm sau không đúng? A Tăng nồng độ SO2 B Giảm nồng độ SO3 C Tăng nhiệt độ phản ứng D Tăng áp suất chung phản ứng Hướng dẫn giải: Đáp án C ⎯⎯ → 2SO3 (k); ΔH < Từ phản ứng: 2SO2 (k) + O2 ⎯ ⎯ - Đây phản ứng toả nhiệt (H < 0) - Có chênh lệch số mol khí trước sau phản ứng, áp suất ảnh hưởng đến chuyển dịch cân Xét biện pháp: A tăng nồng độ SO2 → CB chuyển dịch theo chiều giảm nồng độ SO2 (chiều thuận) B giảm nồng độ SO3 → CB chuyển dịch theo chiều làm tăng nồng độ SO3 (chiều thuận) C tăng nhiệt độ phản ứng → CB chuyển dịch theo chiều thu nhiệt (chiều nghịch) D tăng áp suất chung hệ → CB chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol phân tử khí (chiều thuận) Bài 8: Cho cân sau bình kín: ⎯⎯ → N2O4(k) 2NO2(k) ⎯ ⎯ (màu nâu đỏ) (không màu) Biết hạ nhiệt độ bình màu nâu đỏ nhạt dần Phản ứng thuận có: A ∆H > 0, phản ứng tỏa nhiệt B ∆H < 0, phản ứng tỏa nhiệt C ∆H > 0, phản ứng thu nhiệt D ∆H < 0, phản ứng thu nhiệt Hướng dẫn giải: Đáp án B ⎯⎯ → N2O4(k), NO2 màu nâu, N2O4 khơng màu Ta có: 2NO2(k) ⎯ ⎯ Khi hạ nhiệt độ bình màu nâu đỏ nhạt dần, chứng tỏ phản ứng xảy theo chiều thuận, phản ứng phản ứng tỏa nhiệt (∆H < 0) Bài 9: Cho cân (trong bình kín) sau: CO(k) + H2O(k) CO2 (k) + H2 (k) ΔH < Trong yếu tố: (1) tăng nhiệt độ; (2) thêm lượng nước; (3) thêm lượng H2; (4) tăng áp suất chung hệ; (5) dùng chất xúc tác Dãy gồm yếu tố làm thay đổi cân hệ : A (1), (4), (5) B (1), (2), (4) C (1), (2), (3) D (2), (3), (4) Hướng dẫn giải: Đáp án C Như yếu tố ảnh hưởng đến cân là: (1) tăng nhiệt độ (yếu tố nhiệt độ) → có ảnh hưởng (2) thêm lượng nước (yếu tố nồng độ) → có ảnh hưởng (3) thêm lượng H2 (yếu tố nồng độ) → có ảnh hưởng Chú ý: (4) tăng áp suất chung hệ → khơng ảnh hưởng khơng có chênh lệch số mol khí vế CB (5) dùng chất xúc tác → không ảnh hưởng Câu 10: Cho cân hoá học: ⎯⎯ → 2NH3 (k) (1) N2 (k) + 3H2 (k) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → 2HI (k) (2) H2 (k) + I2 (k) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → 2SO3 (k) (3) 2SO2 (k) + O2 (k) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → N2O4 (k) (4) 2NO2 (k) ⎯ ⎯ Khi thay đổi áp suất cân hóa học bị chuyển dịch là: A (1), (2), (3) B (2), (3), (4) C (1), (2), (4) D (1), (3), (4) Hướng dẫn giải: Đáp án D Những cân bị chuyển dịch thay đổi áp suất là: (1), (3), (4) Bài 11: Cho cân sau : ⎯⎯ → 2SO3(k) (1) 2SO2(k) + O2(k) ⎯ ⎯ (2) N2 (k) + 3H2 (k) ⎯⎯ → 2NH3 (k) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → CO(k) + H2O(k) (3) CO2(k) + H2(k) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → H2 (k) + I2 (k) (4) 2HI (k) ⎯ ⎯ Khi thay đổi áp suất, nhóm gồm cân hố học khơng bị chuyển dịch A (1) (2) B (1) (3) C (3) (4) D (2) (4) Hướng dẫn giải: Đáp án C Những cân không bị chuyển dịch thay đổi áp suất là: (3) (4) ⎯⎯ → PCl3(k ) + Cl 2(k ) ; H Bài 12: Cho cân hoá học: PCl5(k ) ⎯ ⎯ Cân chuyển dịch theo chiều thuận A thêm PCl3 vào hệ phản ứng B tăng nhiệt độ hệ phản ứng C thêm Cl2 vào hệ phản ứng D tăng áp suất hệ phản ứng Hướng dẫn giải: Đáp án B A thêm PCl3 → CB chuyển dịch theo chiều giảm lượng PCl3 (chiều nghịch) B tăng nhiệt → CB chuyển dịch theo chiều thu nhiệt (chiều thuận) C thêm Cl2 → CB chuyển dịch theo chiều giảm lượng Cl2 (chiều nghịch) D tăng áp suất → CB chuyển dịch theo chiều giảm số mol phân tử khí (chiều nghịch) ⎯⎯ → 2SO3 (k) Khi tăng nhiệt độ tỉ khối Bài 13: Cho cân 2SO2 (k) + O2 (k) ⎯ ⎯ hỡn hợp khí so với H2 giảm Phát biểu nói cân : A Phản ứng nghịch toả nhiệt, cân dịch chuyển theo chiều thuận tăng nhiệt độ B Phản ứng thuận toả nhiệt, cân dịch chuyển theo chiều nghịch tăng nhiệt độ C Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân dịch chuyển theo chiều thuận tăng nhiệt độ D Phản ứng thuận thu nhiệt, cân dịch chuyển theo chiều nghịch tăng nhiệt độ Hướng dẫn giải: Đáp án B Ta thấy khối lượng khí vế khơng thay đổi Khi tăng nhiệt M giảm → n tăng → CB chuyển dịch theo chiều nghịch → Chiều nghịch chiều thu nhiệt Như vậy: Phản ứng thuận toả nhiệt, cân dịch chuyển theo chiều nghịch tăng nhiệt độ Bài 14: Cho cân sau ⎯⎯ → H2 (k) + I2 (k) ; (I) 2HI (k) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → CaO (r) + CO2 (k) ; (II) CaCO3 (r) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → Fe (r) + CO2 (k) ; (III) FeO (r) + CO (k) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → 2SO3 (k) (IV) 2SO2 (k) + O2 (k) ⎯ ⎯ Khi giảm áp suất hệ, số cân bị chuyển dịch theo chiều nghịch A B C D Hướng dẫn giải: Đáp án D Giảm áp suất CB chuyển dịch theo chiều làm tăng số mol phân tử khí: Xét cân bằng: (I) khơng ảnh hưởng số mol phân tử khí vế (II) CB chuyển dịch theo chiều thuận (III) khơng ảnh hưởng số mol phân tử khí vế (IV) CB chuyển dịch theo chiều nghịch ⎯⎯ → 2NH3 (k); ∆H = –92 kJ Hai biện Bài 15: Cho phản ứng: N2(k) + 3H2(k) ⎯ ⎯ pháp làm cân chuyển dịch theo chiều thuận A giảm nhiệt độ giảm áp suất B tăng nhiệt độ tăng áp suất C giảm nhiệt độ tăng áp suất D tăng nhiệt độ giảm áp suất Hướng dẫn giải: Đáp án C ⎯⎯ → 2NH3 (k); ∆H = –92 kJ Từ CB: N2(k) + 3H2(k) ⎯ ⎯ Chiều thuận chiều tỏa nhiệt Do muốn CB chuyển dịch theo chiều thuận là: - Giảm nhiệt độ - Tăng áp suất Bài 16: Cho cân hóa học sau: ⎯⎯ → 2HI (k) (a) H2 (k) + I2 (k) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → N2O4 (k) (b) 2NO2 (k) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → 2NH3 (k) (c) 3H2 (k) + N2 (k) ⎯ ⎯ ⎯⎯ → 2SO3 (k) (d) 2SO2 (k) + O2 (k) ⎯ ⎯ Ở nhiệt độ không đổi, thay đổi áp suất chung mỡi hệ cân bằng, cân hóa học không bị chuyển dịch? A (b) B (a) C (c) D (d) Hướng dẫn giải: Đáp án B Cân không bị chuyển dịch thay đổi áp suất là: (a) Bài 17: Trong bình kín chứa 10 lít nitơ 10 lít hiđro nhiệt độ 00C 10 atm Sau phản ứng tổng hợp NH3, lại đưa bình 0oC Biết có 60% hiđro tham gia phản ứng, áp suất bình sau phản ứng là: A 10 atm B atm C atm D 8,5 atm Hướng dẫn giải: Đáp án B ⎯⎯ → 2NH3 Xét cân : N2 + 3H2 ⎯ ⎯ Ban đầu 10 10 Phản ứng Cân → V sau = 16 lít Do chứa bình kín nhiệt độ giống → n1 n = Do tỉ lệ V = tỉ lệ số mol p p2 → P2 = atm ⎯⎯ → 2SO3 Bài 18: Cho phản ứng 2SO2 + O2 ⎯ ⎯ Nồng độ ban đầu SO2 O2 tương ứng mol/L mol/L Khi cân bằng, có 80% SO2 phản ứng, số cân phản ứng A 40 B 30 C 20 D 10 Hướng dẫn giải: Đáp án A ⎯⎯ → 2SO3 Xét cân bằng: 2SO2 + O2 ⎯ ⎯ Ban đầu Phản ứng 3,2 1,6 Cân 0,4 0,8 3,2 → Kc = 40 Bài 19: Một bình phản ứng có dung tích khơng đổi, chứa hỡn hợp khí N2 H2 với nồng độ tương ứng 0,3M 0,7M Sau phản ứng tổng hợp NH3 đạt trạng thái cân toC, H2 chiếm 50% thể tích hỡn hợp thu Hằng số cân KC toC phản ứng có giá trị là: A 2,500 B 3,125 C 0,609 D 0,500 Hướng dẫn giải: Đáp án B ⎯⎯ → 2NH3 (1) Gọi a [N2] phản ứng Ta có: 3H3 + N2 ⎯ ⎯ Vậy theo phản ứng (1): [H2] phản ứng 3a; [NH3] phản ứng 2a Khi đạt đến trạng thái cân bằng: [N2] = 0,3 – a, [H2] = 0,7 – 3a Để đơn giản ta xét lít hỡn hợp Sau phản ứng đạt cân bằng: 0,3 – a + 0,7 – 3a + 2a = – 2a Mặt khác %H = 0,7 − 3a 100% = 50% a = 0,1 − 2a Khi đạt cân [N2] = 0,3 – 0,1 = 0,2 (M) [H2] = 0,7 – 0,3 = 0,4 (M) [NH3] = 0,2 (M) NH3 0,22 → KC = = = 3,125 3 N H 0, 20,4 Bài 20: Cho phản ứng: H2 (k) + I2 (k) 2HI (k) Ở nhiệt độ 4300C số cân KC phản ứng 53,96 Đun nóng bình kín dung tích khơng đổi 10 lít chứa 4,0 gam H2 406,4 gam I2 Khi hệ phản ứng đạt trạng thái cân 4300C, nồng độ HI là: A 0,151 M B 0,320 M C 0, 275 M D 0,225M Hướng dẫn giải: Đáp án C ⎯⎯ → 2HI (k) (1) Từ phản ứng: H2 (k) + I2 (k) ⎯ ⎯ HI KC = H I2 Ta có số cân Gọi a nồng độ I2 phản ứng, theo (1) ta có: [I2] đạt tới cân là: KC = 406,4 − a = 0,16 − a 254.10 [H2] đạt tới cân là: KC = − a = 0,2 − a 2.10 [HI] sinh 2a 4a = 53,8 a = 0,1375 Vậy ta có K C = ( 0,16 − a )( 0,2 − a ) Suy [HI] = 2a = 0,275 t ,p,xt ⎯⎯⎯ → 2NH (k) Phản ứng thuận Bài 21: Cho cân hóa học: N (k) + 3H (k) ⎯⎯ ⎯ o phản ứng tỏa nhiệt Cân hóa học khơng bị dịch chuyển A thay đổi nồng độ N2 B thêm chất xúc tác Fe C thay đổi áp suất hệ D thay đổi nhiệt độ Hướng dẫn giải: Đáp án B Chất xúc tác khơng làm thay đổi cân hóa học làm tăng tốc độ phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân Bài 22: Cho cân (trong bình kín) sau: CO (k) + H2O (k) ⇄ CO2 (k) + H2 (k) ΔH < Trong yếu tố: (1) tăng nhiệt độ; (2) thêm lượng nước; (3) thêm lượng H2; (4) tăng áp suất chung hệ; (5) dùng chất xúc tác Dãy gồm yếu tố làm thay đổi cân hệ là: A (2), (3), (4) B (1), (2), (3) C (1), (2), (4) D (1), (4), (5) Hướng dẫn (1) tăng nhiệt độ → phản ứng theo chiều làm giảm nhiệt độ → chuyển dịch theo chiều nghịch (2) thêm lượng nước → phản ứng theo chiều làm giảm nước → chuyển dịch theo chiều thuận (3) thêm lượng H2 → phản ứng theo chiều làm giảm H2 → chuyển dịch theo chiều nghịch (4) tăng áp suất chung hệ Vì tổng hệ số cân chất khí bên nên cân không chuyển dịch (5) dùng chất xúc tác Chỉ làm tăng tốc độ phản ứng không làm chuyển dịch cân Đáp án B ⎯⎯⎯ → 2NH (k) , ΔH < Bài 23: Cho cân hóa học: N (k) + 3H (k) ⎯⎯ ⎯ t o ,xt,p Cân chuyển dịch theo chiều thuận A giảm áp suất hệ phản ứng B tăng áp suất hệ phản ứng C tăng nhiệt độ hệ phản ứng D thêm chất xúc tác vào hệ phản ứng Hướng dẫn giải: Đáp án B Tăng áp suất hệ phản ứng → phản ứng theo chiều làm giảm áp suất hệ xuống → chiều làm giảm số mol chất khí xuống → chiều thuận (từ mol khí bên tham gia thành mol khí tạo thành) Bài 24: Xét cân bằng: N2O4 (k) ⇄ 2NO2 (k) 25oC Khi chuyển dịch sang trạng thái cân nồng độ N2O4 tăng lên lần nồng độ NO2 A tăng lần B giảm lần C tăng 4,5 lần D tăng lần Hướng dẫn giải: Đáp án D Vt = k [N2O4] Vn = k [NO2]2 Khi tăng nồng độ N2O4 tăng lên → V thuận tăng lên lần → V nghịch tăng lên lần → nồng độ NO2 cần tăng lên lần (32 = 9) Bài 25: Cho cân (trong bình kín) sau: CO (k) + H2O (k) ⇄ CO2 (k) + H2 (k) ΔH < Trong yếu tố:(1) tăng nhiệt độ;(2) thêm lượng nước; (3) thêm lượng H2; (4) tăng áp suất chung hệ; (5) dùng chất xúc tác Dãy gồm yếu tố làm thay đổi cân hệ là: A (2), (3), (4) B (1), (2), (3) C (1), (2), (4) D (1), (4), (5) Hướng dẫn giải: Đáp án B (1) tăng nhiệt độ → phản ứng theo chiều làm giảm nhiệt độ → chuyển dịch theo chiều nghịch (2) thêm lượng nước → phản ứng theo chiều làm giảm nước → chuyển dịch theo chiều thuận (3) thêm lượng H2; → phản ứng theo chiều làm giảm H2 → chuyển dịch theo chiều nghịch (4) tăng áp suất chung hệ Vì tổng hệ số cân chất khí bên nên cân không chuyển dịch (5) dùng chất xúc tác Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng không làm chuyển dịch cân Bài 26: Cho phản ứng A + 2B → C Nồng độ ban đầu A 1M, B 3M, số tốc độ k = 0,5 Vận tốc phản ứng có 20% chất A tham gia phản ứng là: A 0,016 B 2,304 C 2.704 D 2.016 Hướng dẫn giải: Đáp án C V = k [A] [B]2 20 % chất A tham gia phản ứng → 20 : 100 = 0,2 M tham gia phản ứng A + 2B → C 0,2 → 0,4 → Nồng độ A : 1- 0,2 = 0,8 → Nồng độ B : 3- 0,4 = 2,6 V = 0,5 0,8 2,62 = 2,704 Bài 27: Nồng độ ban đầu Br2 a mol/ lít, sau 50 giây nồng độ Br2 cịn lại 0,01 mol/ lít Tốc độ trung bình phản ứng tính theo Br2 4.10-5 mol/ (l.s) Giá trị a A 0,018 B 0,016 C 0,014 D 0,012 Hướng dẫn giải: Đáp án D C − Cbrom sau v = brom bd t a − 0,01 → 4.10−5 = → a = 0,012 50 Bài 28: Cho cân 2SO2 (k) + O2 (k) 2SO3(k) Khi tăng nhiệt độ tỉ khối hỡn hợp khí so với H2 giảm Phát biểu là: A Phản ứng thuận tỏa nhiệt, cân chuyển dịch theo chiều nghịch tăng nhiệt độ B Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân chuyển dịch theo chiều thuận tăng nhiệt độ C Phản ứng nghịch tỏa nhiệt, cân chuyển dịch theo chiều thuận tăng nhiệt độ D Phản ứng thuận thu nhiệt, cân chuyển dịch theo chiều nghịch tăng nhiệt độ Hướng dẫn giải: Đáp án A Tỉ khối hỡn hợp khí so với H2 giảm → M hỗn hợp giảm → Số mol hỗn hợp tăng lên (khối lượng hỗn hợp trước sau nhau) → Phản ứng chuyển dịch theo chiều nghịch (chiều tăng hệ số cân bằng) Khi tăng nhiệt độ phản ứng chuyển dịch theo chiều nghịch → Phản ứng tỏa nhiệt theo chiều thuận nên tăng nhiệt độ phản ứng chuyển dịch theo chiều chống lại thay đổi (chiều nghịch thu nhiệt) Bài 29: Cho cân hóa học sau: ⎯⎯⎯ → 2NH (k) (1); N (k) + 3H (k) ⎯⎯ ⎯ t o ,xt,p H2 (k) + I2 (k) 2HI(k) (2) ⎯⎯ → ( k ) 2SO3 ( k ) (3); 2SO2 ( k ) + O2 ⎯ ⎯ xt 2NO2 (k) N2O4 (k) (4) Khi thay đổi áp suất cân hóa học bị chuyển dịch là: A (1), (2), (3) B (2), (3), (4) C (1), (3), (4) D (1), (2), (4) Hướng dẫn giải: Đáp án C Yếu tố thay đổi áp suất làm chuyển dịch cân xảy phản ứng có tổng hệ số cân chất khí bên khác Bài 30: Cho hệ phản ứng sau trạng thái cân bằng: SO2 + O2 SO3 (k) ΔH < Nồng độ SO3 tăng lên khi: A Giảm nồng độ SO2 B Tăng nồng độ O2 C Tăng nhiệt độ lên cao D Giảm nhiệt độ xuống thấp Hướng dẫn giải: Đáp án B Tăng nồng độ O2 → phản ứng theo chiều làm giảm nồng độ O2 xuống → chiều thuận (sinh SO3) ... cân bằng, cân hóa học khơng bị chuyển dịch? A (b) B (a) C (c) D (d) Hướng dẫn giải: Đáp án B Cân không bị chuyển dịch thay đổi áp suất là: (a) Bài 17: Trong bình kín chứa 10 lít nitơ 10 lít hiđro... 0,1375 Vậy ta có K C = ( 0,16 − a )( 0,2 − a ) Suy [HI] = 2a = 0,275 t ,p,xt ⎯⎯⎯ → 2NH (k) Phản ứng thuận Bài 21: Cho cân hóa học: N (k) + 3H (k) ⎯⎯ ⎯ o phản ứng tỏa nhiệt Cân hóa học không bị... giải: Đáp án C ⎯⎯ → 2NH3 (k); ∆H = –92 kJ Từ CB: N2(k) + 3H2(k) ⎯ ⎯ Chiều thuận chiều tỏa nhiệt Do muốn CB chuyển dịch theo chiều thuận là: - Giảm nhiệt độ - Tăng áp suất Bài 16: Cho cân hóa học