Giải chuyên đề hóa học 10 – kết nối tri thức bài (3)

Bài 3 Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học A/ Câu hỏi đầu bài Câu hỏi mở đầu trang 19 Chuyên đề Hóa 10 Hydrogen và oxygen không phản ứng với nhau ở nhiệt độ thường, nhưng khi đưa một ít bột platin[.]

Bài 3: Năng lượng hoạt hóa phản ứng hóa học A/ Câu hỏi đầu Câu hỏi mở đầu trang 19 Chun đề Hóa 10: Hydrogen oxygen khơng phản ứng với nhiệt độ thường, đưa bột platinium (Pt) vào hỗn hợp hai khí đó, phản ứng xảy tức khắc, tạo thành nước Yếu tố định thay đổi đó? Lời giải: Yếu tố định thay đổi chất xúc tác Chất xúc tác có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng không bị biến đổi chất lượng sau phản ứng B/ Câu hỏi I Năng lượng hoạt hóa Câu hỏi trang 20 Chuyên đề Hóa 10: Cho phản ứng: 2NOCl(g) ⟶ 2NO(g) + Cl2(g), lượng hoạt hóa phản ứng 100kJ/mol Ở 350K, số tốc độ phản ứng 8.10-6 L/(mol.s) Tính số tốc độ phản ứng 400 K Lời giải: k T2 Ea  1  100.103  1  ln     ⇒ ln     8.106 8,314  350 400  k T1 R  T1 T2  k T2 ⇒ k T2  5,87.104 L/(mol.s) Câu hỏi trang 20 Chuyên đề Hóa 10: Tính lượng hoạt hóa số phản ứng biết nhiệt độ tăng từ 300 K lên 310 K tốc độ phản ứng tăng lần Lời giải: Khi nhiệt độ tăng từ 300 K lên 310 K tốc độ phản ứng tăng lần ⇒ k T2 k T1 3 Mà ln k T2 k T1  Ea  1  Ea  1      ⇒ ln    8,314  300 310  R  T1 T2  ⇒ Ea = 84 944,92 J/mol ≈ 85 kJ/mol Câu hỏi trang 20 Chuyên đề Hóa 10: Thực nghiệm cho biết phản ứng: 2N2O5(g) ⟶ 4NO2(g) + O2(g) 45oC có số tốc độ phản ứng 8,17.10-3 s-1; Ea = 103,5kJ/mol Tính số tốc độ phản ứng 65oC Lời giải: Ta có: ln ⇒ ln k T2 k T1  k T2 8,17.103 Ea  1     R  T1 T2  103,5.103  1      8,314  45  273 65  273  ⇒ k T2  0,0828 II Chất xúc tác Câu hỏi trang 22 Chuyên đề Hóa 10: Sự suy giảm tầng ozone lỗ thủng tầng ozone (O3) gây mối lo ngại việc gia tăng nguy ung thư da, cháy nắng, mù mắt đục thuỷ tinh thể Tầng ozone hấp thụ hầu hết tia cực tím (UV) có hại cho sống Trái Đất Các phân tử ozone bị phá huỷ theo hai giai đoạn: Cl + O3 ⟶ ClO + O2 Và ClO + O3 ⟶ Cl + 2O2 Chất xúc tác trình chất nào? Lời giải: Chất xúc tác Cl sau tồn q trình Cl cịn ngun, khơng bị biến đổi chất lượng Câu trang 22 Chuyên đề Hóa 10: Một phản ứng xảy 500°C, lượng hoạt hóa phản ứng khơng có xúc tác có xúc tác 55,4 kJ/mol 13,5 kJ/mol Chứng minh chất xúc tác có ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Lời giải: Năng lượng hoạt hóa phản ứng khơng có xúc tác 55,4 kJ/mol lớn nhiều so với lượng hoạt hóa phản ứng có xúc tác 13,5 kJ/mol ⇒ Chất xúc tác làm giảm lượng hoạt hóa, làm tăng tốc độ phản ứng Em trang 23 Chuyên đề Hóa 10: Vận dụng khái niệm lượng hoạt hoá để giải thích vai trị xúc tác số q trình tự nhiên như: tiêu hố thức ăn thể người, động vật, số trình sản xuất: sulfuric acid, acetic acid, rượu, bia, Lời giải: - Xúc tác số trình tự nhiên: + Amylase phân hủy tinh bột carbohydrate thành đường + Protease phân hủy protein thành axit amin + Lipase phân hủy lipid, chất béo dầu, thành glycerol axit béo - Xúc tác số trình sản xuất: + Hỗn hợp bột aluminium iodine nhiệt độ thường khơng có phản ứng xảy ra, cho thêm nước làm xúc tác, phản ứng xảy mãnh liệt, tạo hợp chất aluminium iodine H 2O  2AlI3 2Al + 3I2  + Trong nhà máy sản xuất phân đạm người ta thường dùng sắt làm chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng nitrogen (N2) hydrogen (H2) Fe N2 + 3H2   2NH3 450500 C o + Sử dụng chất xúc tác platinium (Pt), vanadium pentoxide (V2O5) q trình oxi hóa SO2 thành SO3 để sản xuất sulfuric acid (H2SO4) VO 2SO2 + O2   2SO3 450500 C o ...  300 310  R  T1 T2  ⇒ Ea = 84 944,92 J/mol ≈ 85 kJ/mol Câu hỏi trang 20 Chuyên đề Hóa 10: Thực nghiệm cho biết phản ứng: 2N2O5(g) ⟶ 4NO2(g) + O2(g) 45oC có số tốc độ phản ứng 8,17 .10- 3 s-1;... tác trình chất nào? Lời giải: Chất xúc tác Cl sau tồn q trình Cl cịn ngun, khơng bị biến đổi chất lượng Câu trang 22 Chuyên đề Hóa 10: Một phản ứng xảy 500°C, lượng hoạt hóa phản ứng khơng có... hóa, làm tăng tốc độ phản ứng Em trang 23 Chuyên đề Hóa 10: Vận dụng khái niệm lượng hoạt hoá để giải thích vai trị xúc tác số q trình tự nhiên như: tiêu hố thức ăn thể người, động vật, số trình