Vở ghi học sinh môn hóa học 11kntt

Vở ghi HÓA HỌC 10 kết nối tri thức được biên soạn chi tiết về lí thuyết và bài tập giúp học sinh học tập, ôn luyện nắm vững kiến thức một cách dễ dàng mà không cần giáo viên giảng dạy. Sách bài tập hóa học 10 kết nối tri thức giúp học sinh nâng cao tính tự giác, tự học của bản thân, rèn luyện kĩ năng tư duy độc lập, kĩ năng ghi nhớ, kĩ năng giải bài tập, giúp học sinh nắm vững kiến thức môn học là cơ sở để học tập tốt các môn học khác.

VỞ GHI CỦA HỌC SINH MÔN HÓA HỌC 11 BÀI 1: KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC  Mở bài: Phản ứng hố học q trình biến đổi chất đầu thành sản phẩm Tuy nhiên, có nhiều phản ứng, chất sản phẩm sinh lại phản ứng với tạo thành chất đầu Đối với phản ứng này, làm để thu nhiều sản phẩm làm tăng hiệu suất phản ứng?  Trả lời: Phản ứng hoá học trình biến đổi chất đầu thành sản phẩm Tuy nhiên, có nhiều phản ứng, chất sản phẩm sinh lại phản ứng với tạo thành chất đầu Đối với phản ứng này, người ta thường vận dụng nguyên lí chuyển dịch cân Le Chatelier để chuyển dịch cân theo mong muốn nhằm thu nhiều sản phẩm làm tăng hiệu suất phản ứng I PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU VÀ PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH Phản ứng chiều  Xét phản ứng đốt cháy khí methane khí oxygen: CH + O  t CO + H 2O  Nhận xét: Khi đốt cháy khí methane, thu sản phẩm khí carbon dioxide nước Trong điều kiện này, chất sản phẩm ……………………………………………… để tạo thành chất đầu Phản ứng gọi ………………………………….…………………………  Kết luận: - Phản ứng chiều ………………………………….………………………………… ……… ………………………………….………………………………… ………………………………… - Phương trình hóa học phản ứng chiều biểu diễn …………………………… ………………………………….………………………………… …………………………………  Một số ví dụ khác phản ứng chiều: ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… Phản ứng thuận nghịch  Ở nhiệt độ 445oC, bình kín chứa hỗn hợp H2 I2 xảy đồng thời hai phản ứng: …………….….…………….… (1) …………….….…………….… (2)  Nhận xét: - Trong điều kiện, khí H2 tác dụng với I2 tạo thành HI, đồng thời HI lại phân hủy tạo thành H2 I2 - Phản ứng H2 I2 điều kiện gọi ………………………………… …………… biểu diễn phương trình hóa học: …………….….…………….….…………….….…………….…  Kết luận: - Phản ứng thuận nghịch ………………………………………………………………………… - Phương trình hóa học phản ứng thuận nghịch biểu diễn ………………………… (……) Chiều từ trái sang phải ………………………………(……), chiều từ phải sang trái ……………………………….(……) - Trong điều kiện, phản ứng thuận nghịch …………………………………………  Vận dụng 1: Quá trình hình thành hang động, thạch nhũ ví dụ điển hình phản ứng thuận nghịch tự nhiên Nước có chứa CO2 chảy qua đá vơi, bào mịn đá tạo thành Ca(HCO3)2 (phản ứng thuận) góp phần hình thành hang động Hợp chất Ca(HCO3)2 nước lại bị phân huỷ tạo CO2 CaCO3 (phản ứng nghịch), hình thành thạch nhũ, măng đá, cột đá Viết phương trình hố học phản ứng xảy hai trình Phản ứng xảy cho khí Cl2 tác dụng với nước phản ứng thuận nghịch Viết phương trình hoá học phản ứng, xác định phản ứng thuận, phản ứng nghịch Nhận xét sau không đúng? A Trong phản ứng chiều, chất sản phẩm không phản ứng với tạo thành chất đầu B Trong phản ứng thuận nghịch, chất sản phẩm phản ứng với để tạo thành chất đầu C Phản ứng chiều phản ứng xảy khơng hồn tồn D Phản ứng thuận nghịch phản ứng xảy theo hai chiều trái ngược điều kiện  Trả lời: Nước có chứa CO2 chảy qua đá vơi, bào mịn đá tạo thành Ca(HCO3)2 (phản ứng thuận) góp phần hình thành hang động có phương trình hóa học sau: ……………………………………………………………………………………………………… Hợp chất Ca(HCO3)2 nước lại bị phân huỷ tạo CO2 CaCO3 (phản ứng nghịch), hình thành thạch nhũ, măng đá, cột đá có phương trình hóa học sau: ……………………………………………………………………………………………………… Phản ứng thuận nghịch hai q trình biểu diễn phương trình hóa học sau: ……………………………………………………………………………………………………… Phản ứng xảy cho khí Cl2 tác dụng với nước: …………………………………………………………………………………………………….… - Phản ứng thuận: …………………………………………………………………………………….… - Phản ứng nghịch: …………………………………………………………………………………… Đáp án không ……………… Phản ứng chiều phản ứng xảy ………………………… II CÂN BẰNG HÓA HỌC Trạng thái cân  Xét phản ứng thuận nghịch: H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) Sự biến thiên tốc độ phản ứng thuận nghịch theo thời gian biểu diễn theo đồ thị sau:  Nhận xét: Lúc đầu phản ứng thuận có tốc độ lớn phản ứng nghịch ưu tiên tạo hydrogen iodide Theo thời gian, tốc độ phản ứng thuận giảm dần, tốc độ phản ứng nghịch tăng dần đến tốc độ hai phản ứng (Hình 1.1) Tại thời điểm này, ………….………… chất hydrogen, iodine, hydrogen iodide …………………………… Đây thời điểm phản ứng thuận nghịch đạt tới ……………….……………….………………  Kết luận: - Trạng thái cân phản ứng thuận nghịch ……………… ……………….…………… ……………….……………….……………….……………….……………… …………………… - Ở trạng thái cân bằng, nồng độ chất ……………….……………… ………………………  Vận dụng 2: Cho phản ứng: 2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g) a) Vẽ dạng đồ thị biểu diễn tốc độ phản ứng thuận phản ứng nghịch theo thời gian b) Xác định đồ thị thời điểm phản ứng bắt đầu đạt đến trại thái cân Cho nhận xét sau: a) Ở trạng thái cân bằng, tốc độ phản ứng thuận tốc độ phản ứng nghịch b) Ở trạng thái cân bằng, chất không phản ứng với c) Ở trạng thái cân bằng, nồng độ chất sản phẩm lớn nồng độ chất đầu d) Ở trạng thái cân bằng, nồng độ chất không thay đổi Các nhận xét A (a) (b) B (b) (c) C (a) (c) A (a) (d)  Trả lời: Xét phản ứng: 2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g) a) Dạng đồ thị biểu diễn tốc độ phản ứng thuận phản ứng nghịch theo thời gian: b) Tại thời điểm số mol chất hydrogen, iodine, hydrogen iodide không thay đổi phản ứng đạt trạng thái cân Chọn đáp án ……………… - Trạng thái cân phản ứng thuận nghịch trạng thái tốc độ phản ứng thuận …………… tốc độ phản ứng nghịch - Ở trạng thái cân bằng, nồng độ chất ……………….……………… Hằng số cân a) Biểu thức số cân Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát: aA + bB ⇌ cC + dD - Ở trạng thái cân bằng, số cân (KC) phản ứng xác định theo biểu thức: [C]c [D]d KC = a b [A] [B] - Trong đó: [A], [B], [C], [D] nồng độ mol chất A, B, C, D trạng thái cân bằng; a, b, c, d hệ số tỉ lượng chất phương trình hóa học phản ứng  Lưu ý: - Hằng số cân KC phản ứng thuận nghịch phụ thuộc vào ……………………… ……………….……………….……………… - Đối với phản ứng có chất rắn tham gia, không biểu diễn nồng độ ……………….………… biểu thức số cân  Ví dụ: C(s) + CO2(g) ⇌ 2CO(g) KC =………………  Vận dụng 3: Viết biểu thức số cân cho phản ứng sau: a) Phản ứng tổng hợp ammonia: N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) b) Phản ứng nung vôi: CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g) Ammonia (NH3) điều chế phản ứng: N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) Ở toC, nồng độ chất trạng thái cân là: [N2] = 0,45M; [H2] = 0,14M; [NH3] = 0,62M Tính số cân KC phản ứng toC  Trả lời: a) Biểu thức số cân phản ứng: N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) KC =……………… b) Biểu thức số cân phản ứng: CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g) KC =……………… Hằng số cân KC phản ứng tổng hợp ammonia toC là: KC =……………….……………… b) Ý nghĩa số cân - Hằng số cân KC phụ thuộc vào……………….……………….……………… ……………….……………….……………… - Hằng số cân KC lớn ………… ………….……………… chiếm ưu ngược lại, KC nhỏ ……………….……………….……………… chiếm ưu III CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG Ảnh hưởng nhiệt độ  Xét thí nghiệm Ảnh hưởng nhiệt độ đến chuyển dịch cân bằng: ΔH< r H 0298 < 2NO ⇌ NO 2 (màu nâu đỏ) (khơng màu) Xét thí nghiệm Ảnh hưởng nhiệt độ đến chuyển dịch cân bằng: ΔH< r H 0298 > CH COONa + H O ⇌ CH COOH + NaOH 3  Nhận xét: - Khi tăng nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều ……………….………… (……………….) - Khi giảm nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều ……………….………… (……………….)  Kết luận: Khi tăng nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều làm ……………….………… , tức chiều ………………………………… (………… ), nghĩa chiều làm giảm tác động việc tăng nhiệt độ ngược lại Ảnh hưởng nồng độ  Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ đến chuyển dịch cân bằng: CH3COONa + H2O ⇌ CH3COOH + NaOH  Nhận xét: - Khi tăng nồng độ, cân chuyển dịch theo chiều ……………… ………………………….… - Khi giảm nồng độ, cân chuyển dịch theo chiều ……………… ………………………….…  Kết luận: Khi tăng nồng độ chất phản ứng cân hóa học bị phá vỡ chuyển dịch theo chiều làm ……………….………………………….… chất ngược lại  Vận dụng 4: Cho cân sau: ΔH< r H 0298 = 176 kJ (1) CaCO (s) ⇌ CaO(s) + CO (g) ΔH< r H 0298 = -198 kJ 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) (2) Nếu tăng nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều nào? Giải thích Ester hợp chất hữu dễ bay hơi, số ester sử dụng làm chất tạo mùi thơm cho loại bánh, thực phẩm Phản ứng điều chế ester phản ứng thuận nghịch: CH3COOH(l) + C2H5OH(l) ⇌ CH3COOC2H5(l) + H2O(l) Hãy cho biết cân chuyển dịch theo chiều a) Tăng nồng độ C2H5OH b) Giảm nồng độ CH3COOC2H5  Trả lời: Khi tăng nhiệt độ: - Cân (1): CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g) ΔH< r H 0298 = 176 kJ > → Chiều thuận chiều phản ứng ……………… ………………………….… Khi tăng nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều …………….…., tức chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa chiều làm giảm tác động việc tăng nhiệt độ - Cân (2): 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) ΔH< r H 0298 = -198 kJ < → Chiều thuận chiều phản ứng …………….….…………….… …………… Khi tăng nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều …………….…., tức chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa chiều làm giảm tác động việc tăng nhiệt độ a) Tăng nồng độ C2H5OH, cân chuyển dịch theo chiều …………….…., tức chiều làm giảm nồng độ C2H5OH b) Giảm nồng độ CH3COOC2H5, cân chuyển dịch theo chiều …………… …., tức chiều làm tăng nồng độ CH3COOC2H5  EM CÓ BIẾT  Ảnh hưởng áp suất tới chuyển dịch cân bằng: 2NO2(g) ⇌ N2O4(g) (màu nâu đỏ) (khơng màu) Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng áp suất đến chuyển dịch cản thực sau: Lấy ống xi-lanh đựng NO2 Đẩy pít-tơng xuống để làm giảm thể tích làm tăng áp suất ống Lúc này, màu khí xi-lanh đậm Sau thời gian, khí ống lại nhạt màu (Hình 1.5)  Nhận xét: - Khi tăng áp suất, cân chuyển dịch theo chiều làm giảm …………….… xi-lanh  Kết luận: - Khi tăng áp suất chung hệ, cân chuyển dịch theo chiều làm giảm …………….…., tức chiều làm giảm …………….….…………….… ngược lại - Đối với phản ứng thuận nghịch có tổng hệ số tỉ lượng chất khí hai vế phương trình hố học trạng thái cân hệ …………….….…………….… thay đổi áp suất chung hệ  Vận dụng 5: 10 Cho cân sau: a) 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) b) CO(g) + H2O(g) ⇌ H2(g) + CO2(g) c) PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) d) H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) Nếu tăng áp suất giữ nguyên nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều nào? Giải thích  Trả lời: 10 a) 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) Nếu tăng áp suất giữ nguyên nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều …………….…., tức chiều làm giảm …………….… (hay chiều làm giảm …………….……….) b) CO(g) + H2O(g) ⇌ H2(g) + CO2(g) Nếu tăng áp suất giữ nguyên nhiệt độ, cân …………….….…………….…., phản ứng thuận nghịch có tổng hệ số tỉ lượng chất khí hai vế phương trình hố học trạng thái cân hệ …………….… …………….… thay đổi áp suất chung hệ c) PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) Nếu tăng áp suất giữ nguyên nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều …………….…., tức chiều làm giảm …………….… (hay chiều làm giảm …………….….…………….….) d) H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) Nếu tăng áp suất giữ nguyên nhiệt độ, cân …………….….…………….…., phản ứng thuận nghịch có tổng hệ số tỉ lượng chất khí hai vế phương trình hố học trạng thái cân hệ …………….… …………….… thay đổi áp suất chung hệ  EM CÓ BIẾT  Chất xúc tác - Đối với phản ứng thuận nghịch xảy với tốc độ chậm chất xúc tác giúp hệ phản ứng nhanh đạt tới …………….….…………….… - Chất xúc tác làm tăng ………………….……………… phản ứng thuận phản ứng nghịch với số lần ……………………………………… nên ……………………… ……………………….……………………… Nguyên lí chuyển dịch cân Le Chatelier  Nguyên lí: Một phản ứng thuận nghịch trạng thái cân bằng, chịu tác động bên làm thay đổi ………………………., ………………………., ……………………….thi cân chuyển dịch theo chiều ……………………….…… tác động bên ngồi  Ví dụ: Trong cơng nghiệp, ammonia tổng hợp theo phản ủng ΔH< r H 0298 = -91,8 kJ N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH (g) - Yếu tố áp suất: theo nguyên lí Le Chatelier, tăng áp suất cân chuyển dịch theo chiều thuận, tức theo chiều tạo nhiều ammonia Thực tế, phản ứng tổng hợp ammonia thường thực áp suất khoảng 200 bar - Yếu tố nhiệt độ: Phản ứng phản ứng tỏa nhiệt Do đó, để cân chuyển dịch phía tạo thành ammonia, cần thực phản ứng nhiệt độ thấp Tuy nhiên, nhiệt độ thấp, tốc độ phản ứng chậm Vì thực tế, ammonia tổng hợp nhiệt độ khoảng 450°C - Ngoài ra, để tăng tốc độ phản ứng, người ta sử dụng chất xúc tác bột Fe  Vận dụng 6: 11 Trong cơng nghiệp, khí hydrogen điều chế sau: Cho nước qua than nung nóng, thu hỗn khí CO H2 (gọi khí than ướt): ΔH< r H 0298 = 130 kJ (1) C(s) + H O(g) ⇌ CO(g) + H (g) 2 Trộn khí than ướt với nước, cho hỗn hợp qua chất xúc tác Fe2O3: CO(g) + H O(g) ⇌ H (g) + CO (g) ΔH< r H 298 = -42 kJ (2) 2 a) Vận dụng nguyên lí Le Chatelier, cho biết cần tác động yếu tố nhiệt độ để cân (1), (2) chuyển dịch theo chiều thuận b) Trong thực tế, phần ứng (2), lượng nước lấy dư nhiều (4 – lần) so với khí carbon monoxide Giải thích c) Nếu tăng áp suất, cân (1), (2) chuyển dịch theo chiều nào? Giải thích 12 Trong thể người, hemoglobin (Hb) kết hợp oxygen theo phản ứng thuận nghịch biểu diễn đơn giản sau: Hb + O₂ ⇌ HbO₂ Ở phổi, nồng độ oxygen lớn nên cân chuyển dịch sang phải, hemoglobin kết hợp với oxygen Khi đến mô, nồng độ oxygen thấp, cân chuyển dịch sang trái, giải phóng oxygen Nếu thiếu oxygen não, người bị đau đầu, chóng mặt a) Vận dụng ngun lí chuyển dịch cân Le Chatelier, em đề xuất biện pháp để oxygen lên não nhiều hơn? b) Khi lên núi cao số người gặp tượng bị đau đầu, chóng mặt Dưa vào cân trên, em hay giải thích tượng  Trả lời: 11 a) Cân 1: C(s) + H2O(g) ⇌ CO(g) + H2(g) ΔH< r H 0298 = 130 kJ > → chiều thuận chiều phản ứng ……………………… Vậy để cân (1) chuyển dịch theo chiều thuận cần ………………… nhiệt độ hệ