Giải sgk hóa học 10 – chân trời sáng tạo bài (16)

Bài 15 Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng A/ Câu hỏi đầu bài Mở đầu trang 94 Hóa học 10 Trong tự nhiên có những phản ứng xảy ra rất nhanh, như phản ứng nổ của pháo hoa, phản ứng c[.]

Bài 15: Phương trình tốc độ phản ứng số tốc độ phản ứng A/ Câu hỏi đầu Mở đầu trang 94 Hóa học 10: Trong tự nhiên có phản ứng xảy nhanh, phản ứng nổ pháo hoa, phản ứng cháy que diêm, … có phản ứng xảy chậm hơn, q trình oxi hóa kim loại sắt, đồng khí quyển, ăn mịn vỏ tàu biển làm thép,… Để đánh giá mức độ nhanh hay chậm phản ứng hóa học cần dùng đại lượng nào? Cách tính sao? Trả lời: Để đánh giá mức độ nhanh hay chậm phản ứng hóa học ta dùng đại lượng tốc độ phản ứng hóa học - Xét phản ứng đơn giản có dạng: aA + bB → cC + dD + Mối quan hệ nồng độ tốc độ tức thời phản ứng hóa học biểu diễn biểu thức: v  k  CaA  CbB Trong đó: k số tốc độ phản ứng; CA; CB nồng độ (M) chất A, B thời điểm xét + Tốc độ trung bình phản ứng tốc độ tính khoảng thời gian phản ứng: CA CB CC CD v        a t b t c t d t Trong đó: v : tốc độ trung bình phản ứng ∆C = C2 – C1: biến thiên nồng độ ∆t = t2 – t1 : biến thiên thời gian C1, C2 nồng độ chất hai thời điểm tương ứng t1 t2 B/ Câu hỏi Tốc độ phản ứng Câu hỏi trang 94 Hóa học 10: Quan sát hình phần Khởi động, nhận xét mức độ nhanh hay chậm phản ứng hóa học xảy đám cháy khơ thân tàu biển bị oxi hóa điều kiện tự nhiên Trả lời: Quá trình cháy khô diễn nhanh, tức thời, dễ quan sát; Quá trình oxi hóa thân tàu biển điều kiện tự nhiên diễn chậm, khó quan sát thời gian ngắn Câu hỏi trang 95 Hóa học 10: Trong tự nhiên sống, điều kiện, nhiều chất khác biến đổi hóa học nhanh, chậm khác nhau; với chất, điều kiện khác biến đổi hóa học nhanh, chậm khác Tìm ví dụ minh họa cho nhận định Trả lời: - Ở điều kiện, nhiều chất khác biến đổi hóa học nhanh, chậm khác Ví dụ: Trong mơi trường: + Phản ứng đốt cháy khí gas xảy nhanh; + Phản ứng oxi hóa kim loại kiềng bếp gas xảy chậm - Với chất, điều kiện khác biến đổi hóa học nhanh, chậm khác Ví dụ: + Than đá có kích thước nhỏ dễ cháy than đá có kích thước lớn điều kiện; + Cơm để tủ lạnh lâu bị thiu cơm để ngồi mơi trường nóng Câu hỏi trang 95 Hóa học 10: Quan sát Hình 15.1, cho biết nồng độ chất phản ứng sản phẩm thay đổi theo thời gian Trả lời: - Nồng độ chất phản ứng giảm dần theo thời gian - Nồng độ chất sản phẩm tăng dần theo thời gian Luyện tập trang 95 Hóa học 10: Xét phản ứng phân hủy N2O5 45oC N2O5(g) → N2O4(g) + O2(g) Sau 184 giây đầu tiên, nồng độ N2O4 0,25M Tính tốc độ trung bình phản ứng theo N2O4 khoảng thời gian Trả lời: C N2O4 0,25 = 1,36.10-3 (M/s) v  t 184 Vậy tốc độ trung bình phản ứng theo N2O4 184 giây 1,36.10-3 (M/s) Biểu thức tốc độ phản ứng Câu hỏi trang 96 Hóa học 10: Theo định luật tác dụng khối lượng, tốc độ phản ứng thay đổi tăng giảm nồng độ chất phản ứng Trả lời: Theo định luật tác dụng khối lượng tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ chất tham gia phản ứng ⇒ Tốc độ phản ứng tăng tăng nồng độ chất phản ứng ngược lại Câu hỏi trang 96 Hóa học 10: Trong tự nhiên sống, có nhiều phản ứng hóa học xảy với tốc độ khác phụ thuộc vào nồng độ chất phản ứng, tìm ví dụ minh họa Trả lời: + Đám cháy nhỏ bùng nhanh thành đám cháy lớn có gió, gió làm tăng nồng độ oxygen cho cháy; + Để tăng nhiệt lượng trình đun nấu bếp gas: mở van khí để lượng khí cung cấp từ bình gas nhiều hơn, tốc độ phản ứng cháy diễn nhanh, cung cấp nhiệt lượng cao Luyện tập trang 96 Hóa học 10: Cho phản ứng đơn giản sau: H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) a) Viết biểu thức tốc độ tức thời phản ứng b) Tốc độ phản ứng thay đổi nồng độ H2 giảm lần giữ nguyên nồng độ Cl2? Trả lời: H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) a) Biểu thức tốc độ tức thời phản ứng viết theo định luật là: v  k.CH2 CCl2 b) Nồng độ H2 giảm lần giữ nguyên nồng độ Cl2 ⇒ v'  k CH 2 CCl2  v Vậy tốc độ phản ứng giảm nửa nồng độ H2 giảm lần giữ nguyên nồng độ Cl2 Vận dụng trang 96 Hóa học 10: Dưới số tượng xảy đời sống, xếp theo thứ tự tốc độ giảm dần: Nướng bánh mì (1) Đốt gas nấu ăn (2) Lên men sữa chua tạo sữa chua (3) Tấm tôn thiếc bị gỉ sét (4) Trả lời: Sắp xếp theo thứ tự tốc độ giảm dần: (2) > (1) > (3) > (4) Bài Bài trang 97 Hóa học 10: Cho phản ứng đơn giản xảy bình kín: 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) a) Viết biểu thức tốc độ tức thời phản ứng b) Ở nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng thay đổi - nồng độ O2 tăng lần, nồng độ NO không đổi? - nồng độ NO tăng lần, nồng độ O2 không đổi? - nồng độ NO O2 tăng lần? Trả lời: a) Biểu thức tốc độ tức thời phản ứng: v  k.C2NO CO2 b) - nồng độ O2 tăng lần, nồng độ NO không đổi v1  k.C2NO 3.CO2  3v ⇒ Tốc độ phản ứng tăng lần - nồng độ NO tăng lần, nồng độ O2 không đổi v3  k.(3.CNO )2 CO2  9v ⇒ Tốc độ phản ứng tăng lần - nồng độ NO O2 tăng lần v3  k.(3.CNO )2 3.CO2  27v ⇒ Tốc độ phản ứng tăng 27 lần Bài trang 197 Hóa học 10: Giải thích tốc độ tiêu hao NO (M/s) tốc độ tạo thành N2 (M/s) không giống phản ứng: 2CO(g) + 2NO(g) → 2CO2(g) + N2(g) Trả lời: Tốc độ trung bình phản ứng đơn vị thời gian ∆t là: C NO C N v    C NO  2C N t t 2 (Dấu “ – “ biểu diễn cho chất tham gia bị giảm sau phản ứng) Vậy phản ứng trên, tốc độ tiêu hao NO gấp lần tốc độ tạo thành N2 Bài trang 97 Hóa học 10: Cho phản ứng: 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g) Sau thời gian từ giây 61 đến giây 120, nồng độ NO2 tăng từ 0,30 M lên 0,40 M Tính tốc độ trung bình phản ứng Trả lời: Tốc độ trung bình phản ứng là: C NO2 0,40  0,30 v   4,24.104 (M / s) t 120  61 Bài trang 97 Hóa học 10: Dữ liệu thí nghiệm phản ứng: SO2Cl2(g) → SO2(g) + Cl2(g) trình bày bảng sau a) Tính tốc độ trung bình phản ứng theo SO2Cl2 thời gian 100 phút b) Sau 100 phút, nồng độ SO2Cl2 lại bao nhiêu? c) Sau 200 phút, nồng độ SO2 Cl2 thu bao nhiêu? Trả lời: a) Tốc độ trung bình phản ứng theo SO2Cl2 thời gian 100 phút CSO2Cl2 0,87  1,00 v   1,3.103 (M/phút) t 100  b) Sau 100 phút, nồng độ SO2Cl2 lại 1,00 – 0,13 = 0,87 M c) Sau 200 phút, nồng độ SO2Cl2 lại là: 0,78 M ⇒ Nồng độ SO2Cl2 phản ứng là: 1,00 – 0,78 = 0,22 M ⇒ Nồng độ SO2 Cl2 thu 0,22 M ... gian ngắn Câu hỏi trang 95 Hóa học 10: Trong tự nhiên sống, điều kiện, nhiều chất khác biến đổi hóa học nhanh, chậm khác nhau; với chất, điều kiện khác biến đổi hóa học nhanh, chậm khác Tìm ví... lần v3  k.(3.CNO )2 3.CO2  27v ⇒ Tốc độ phản ứng tăng 27 lần Bài trang 197 Hóa học 10: Giải thích tốc độ tiêu hao NO (M/s) tốc độ tạo thành N2 (M/s) không giống phản ứng: 2CO(g) + 2NO(g) → 2CO2(g)... NO  2C N t t 2 (Dấu “ – “ biểu diễn cho chất tham gia bị giảm sau phản ứng) Vậy phản ứng trên, tốc độ tiêu hao NO gấp lần tốc độ tạo thành N2 Bài trang 97 Hóa học 10: Cho phản ứng: 2N2O5(g)