cân bằng hóa học

Tài liệu Ơn thi ĐH-CĐ 2010-2011 Chun đề: Tốc độ phản ứng-Cân bằng hóa học Lưu hành nội bộ. Chuyên đề: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG - CÂN BẰNG HÓA HỌC I/. KIẾN THỨC CẦN NHỚ: 1/. Tốc độ phản ứng: Để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của các phản ứng hóa học, người ta đưa ra khái niệm tốc độ phản ứng hóa học, gọi tắt là tốc độ phản ứng. Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vò thời gian. ΔC v = x . Δt => ∆C: độ biến thiên nồng độ (mol/l), ∆t: độ biến thiên thời gian (s), x: hệ số tỉ lượng. Các yếu tố ảnh hưởng tốc độ phản ứng: + Nồng độ: Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng. + Áp suất: Đối với phản ứng có chất khí, khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng tăng. + Nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng. + Diện tích bề mặt: Khi tăng diện tích bề mặt chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng. + Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc. 2/. Cân bằng hóa học: a/. Phản ứng thuận nghòch: Phản ứng xảy ra đồng thời theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện như nhau.H 2 + I 2 → 2HI b/. Cân bằng hóa học: Trạng thái của phản ứng thuận nghòch mà tại đó vận tốc của phản ứng thuận bằng vận tốc phản ứng nghòch. Lưu ý: Cân bằng hóa học là cân bằng động vì khi đó phản ứng thuận và phản ứng nghòch vẫn xảy ra nhưng với vận tốc như nhau nên nồng độ các chất trong hệ không còn thay đổi. c/. Nguyên lí chuyển dòch cân bằng (Le Chatelier): “Cân bằng của phản ứng thuận nghòch sẽ chuyển dời theo chiều chống lại sự thay đổi các điều kiện bên ngoài (về nồng độ, nhiệt độ, áp suất). Thay đổi Chuyển dời theo chiều Nồng độ Tăng [A] Giảm [A] Giảm [A] Tăng [A] Áp suất Tăng áp suất Hạ áp suất Giảm số phân tử khí Tăng số phân tử khí Nhiệt độ Tăng nhiệt độ Hạ nhiệt độ Thu nhiệt Phát nhiệt Lưu ý: Chất xúc tác không làm dòch chuyển cân bằng, chỉ làm phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân bằng. II/. KIẾN THỨC BỔ SUNG: 1/. Biểu thức vận tốc phản ứng: Vận tốc phản ứng tỉ lệ thuận với tích nồng độ của các chất tham gia phản ứng, với số mũ là hệ số hợp thức của các chất tương ứng trong phương trình phản ứng hóa học. Xét phản ứng: mA + nB → pC + qD Biểu thức vận tốc: v = k [A] m [B] n k: hằng số tỉ lệ (hằng số vận tốc). [A], [B]: nồng độ mol của chất A và B. 2/. Hằng số cân bằng: Xét phản ứng thuận nghòch: mA + nB → pC + qD Vận tốc phản ứng thuận: v t = k t [A] m [B] n Vận tốc phản ứng nghòch: v n = k n [C] p [D] q Khi phản ứng đạt cân bằng: v t = v n ⇒ k t [A] m [B] n = k n [C] p [D] q Chăm chỉ học lý thuyết! Siêng năng làm bài tập! Con đường tới thành cơng! Trang 1 Tài liệu Ơn thi ĐH-CĐ 2010-2011 Chun đề: Tốc độ phản ứng-Cân bằng hóa học Lưu hành nội bộ. ⇒ p q t cb m n n k [C] .[D] K = = k [A] .[B] (kí hiệu: [] là nồng độ lúc cân bằng) Biết K cb suy ra nồng độ các chất lúc cân bằng và ngược lại. III. Bài tập vận dụng. Câu 1/. Cân bằng hóa học liên quan đến loại phản ứng A. không thuận nghòch. B. thuận nghòch. C. một chiều. D. không oxi hóa – khử. Câu 2/. Phản ứng thuận nghòch là loại phản ứng xảy ra A. theo hai chiều ngược nhau với điều kiện khác nhau. B. không hoàn toàn, hiệu suất không bao giờ đạt tối đa. C. theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện như nhau. D. đến cùng, nhưng sản phẩm tác dụng trở lại thành chất ban đầu. Câu 3/. Phản ứng thuận nghòch đạt đến trạng thái cân bằng khi tốc độ phản ứng A. thuận và nghòch gần bằng nhau. B. thuận và nghòch bằng nhau. C. thuận đã đạt giới hạn tối đa. D. thuận và nghòch đều đạt giới hạn tối đa. Câu 4/. Đặc điểm quan trọng của phản ứng thuận nghòch là các chất phản ứng A. không chuyển hóa hoàn toàn thành sản phẩm. B. có thể chuyển hóa hoàn toàn thành sản phẩm. C. có thể phản ứng với nhau đạt hiệu suất tối đa. D. tự phản ứng với nhau để đạt cân bằng. Câu 5/. Cân bằng hóa học có tính chất động vì A. phản ứng thuận và nghòch chưa kết thúc. B. phản ứng thuận và nghòch chưa đạt tốc độ tối đa. C. phản ứng thuận và nghòch vẫn xảy ra với tốc độ bằng nhau. D. nồng độ các chất trong hệ vẫn tiếp tục thay đổi. Câu 6/. Phản ứng giữa các chất nào sau đây là phản ứng thuận nghòch ? 1) Cu + HNO 3 2) KClO 3 + S 3) N 2 + H 2 4) H 2 + I 2 5) Cl 2 + H 2 O 6) Al + NaOH A. 1, 4, 5 B. 2, 3, 5. C. 1, 5, 6 D. 3, 4, 5 Câu 7/. Trong bình có dung tích 2 lít, khi tổng hợp NH 3 đạt cân bằng, trong hệ có 1 mol N 2 , 5 mol H 2 và 2mol NH 3 . Hằng số cân bằng của phản ứng có giá trò là A. 0,032 B. 0,8 C. 0,4 D. 0,128 Câu 8/. Hằng số cân bằng của phản ứng H 2 + I 2  2HI là 50. Nếu nồng độ đầu của H 2 và I 2 đều là 3M, thì nồng độ của HI khi phản ứng đạt cân bằng là A. 0,66M B. 2,34M C. 4,68M D. 1,32M Câu 9/. Khi tăng áp suất, cân bằng phản ứng 2SO 2 + O 2  2SO 3 sẽ A. dòch chuyển theo chiều thuận B. dòch chuyển theo chiều nghòch C. không dòch chuyển D. dòch chuyển theo chiều có số mol khí tăng Câu 10/. Xét phản ứng: 2NO 2 (nâu)  N 2 O 4 (khí không màu). Khi hạ nhiệt độ, màu của khí trong bình nhạt dần. Chiều thuận là chiều A. thu nhiệt B. tỏa nhiệt C. không bền với nhiệt D. không hiệu ứng nhiệt Câu 11/. Xét phản ứng thuận nghòch: 2SO 2 + O 2  2SO 3 . Khi phản ứng đạt cân bằng, ở nhiệt độ xác đònh, [SO 2 ] = 0,2M, [O 2 ] = 0,1M và [SO 3 ] = 1,8M. Hằng số cân bằng K của phản ứng A. 810 B. 90 C. 81 D. 1/90 Câu 12/. Xét phản ứng thuận nghòch: 2SO 2 + O 2  2SO 3 khi phản ứng đã đạt cân bằng, nếu ta giảm thể tích của hệ xuống 3 lần thì cân bằng phản ứng sẽ A.dòch chuyển theo chiều thuận B. dòch chuyển theo chiều nghòch C. không dòch chuyển theo chiều nào D. dòch chuyển theo chiều thu nhiệt Câu 13/. Khi tăng nhiệt độ, cân bằng phản ứng 2H 2 O (khí)  2H 2 + O 2 – 115,6kcal (∆H = +483,2kJ) sẽ dòch chuyển theo chiều A. thuận B. nghòch C. tỏa nhiệt D. giảm số mol khí Câu 14/. Khi tăng áp suất, cân bằng phản ứng H 2 + Cl 2  2HCl + 45,3kcal (∆H = - 189,35kJ) sẽ Chăm chỉ học lý thuyết! Siêng năng làm bài tập! Con đường tới thành cơng! Trang 2 Tài liệu Ơn thi ĐH-CĐ 2010-2011 Chun đề: Tốc độ phản ứng-Cân bằng hóa học Lưu hành nội bộ. A. dòch chuyển theo chiều thuận B. dòch chuyển theo chiều nghòch C. không dòch chuyển D. dòch chuyển theo chiều thu nhiệt Câu 15/. Để nâng cao hiệu suất điều chế NH 3 từ phản ứng N 2 + 3H 2  2NH 3 + 22kcal (∆H = - 92kJ), ta áp dụng một số biện pháp nào sau đây? 1) tăng áp suất 2) giảm áp suất 3) tăng nhiệt độ 4) nhiệt độ thích hợp, có xúc tác 5) hóa lỏng NH 3 A. 2, 4, 5 B. 1, 3, 5 C. 1, 4, 5 D. 1, 2, 5 Câu 16/. Chất xúc tác trong phản ứng thuận nghòch làm A. tăng tốc độ phản ứng thuận B. tăng tốc độ phản ứng nghòch C. tăng hiệu suất phản ứng thuận D. phản ứng mau đạt trạng thái cân bằng Câu 17/. Cho quá trình điện li: CH 3 COOH  CH 3 COO - + H + . Để quá trình điện li tăng lên, ta cần A. thêm HCl B. thêm NaOH C. pha loãng D. pha loãng hoặc thêm bazơ Câu 18/. Este hóa 0,15mol CH 3 COOH và 0,15mol C 2 H 5 OH, khi phản ứng đạt cân bằng được 8,8gam este. Hằng số cân bằng của phản ứng este hóa là A. 6 B. 4 C. 8 D. 10 C©u 19: Khi t¨ng thªm 10 O C, tèc ®é mét ph¶n øng ho¸ häc t¨ng lªn 2 lÇn. VËy khi t¨ng nhiƯt ®é cđa ph¶n øng ®ã tõ 25 O C lªn 75 O C th× tèc ®é ph¶n øng t¨ng A. 5 lÇn. B. 10 lÇn. C. 16 lÇn. D. 32 lÇn. C©u 20: Khi t¨ng thªm 10 O C, tèc ®é mét ph¶n øng ho¸ häc t¨ng lªn 3 lÇn. §Ĩ tèc ®é ph¶n øng ®ã (®ang tiÕn hµnh ë 30 O C) t¨ng 81 lÇn th× cÇn ph¶i t¨ng nhiƯt ®é lªn ®Õn A. 50 O C. B. 60 O C. C. 70 O C. D. 80 O C. C©u 21: Khi t¨ng thªm 10 O C, tèc ®é mét ph¶n øng ho¸ häc t¨ng lªn 4 lÇn. VËy khi gi¶m nhiƯt ®é tõ 70 O C xng 40 O C th× tèc ®é ph¶n øng gi¶m ®i A. 16 lÇn. B. 32 lÇn. C. 64 lÇn. D. 128 lÇn. C©u 22: XÐt ph¶n øng sau ë nhiƯt ®é kh«ng ®ỉi: 2NO + O 2 → 2NO 2 . Khi thĨ tÝch b×nh ph¶n øng gi¶m ®i mét nưa th× tèc ®é ph¶n øng A. t¨ng 4 lÇn. B. gi¶m 4 lÇn. C. t¨ng 8 lÇn. D. gi¶m 8 lÇn. C©u 23: Cho 6 gam, kÏm h¹t vµo cèc ®ùng dung dÞch H 2 SO 4 2M ë nhiƯt ®é thêng. BiÕn ®ỉi nµo sau ®©y kh«ng lµm thay ®ỉi tèc ®é ph¶n øng? A. thay 6 gam kÏm h¹t b»ng 6 gam kÏm bét. B. t¨ng nhiƯt ®é lªn ®Õn 50 O C. C. thay dung dÞch H 2 SO 4 2M b»ng dung dÞch H 2 SO 4 1M. D. t¨ng thĨ tÝch dung dÞch H 2 SO 4 2M lªn 2 lÇn. C©u 24: Cho ph¶n øng: 2KClO 3 (r) → 2KCl(r) + 3O 2 (k). Ỹu tè kh«ng ¶nh hëng ®Õn tèc ®é cđa ph¶n øng trªn lµ A. kÝch thíc h¹t KClO 3 . B. ¸p st. C. chÊt xóc t¸c. D. nhiƯt ®é. C©u 25: Khi ph¶n øng thn nghÞch ë tr¹ng th¸i c©n b»ng th× nã A. kh«ng x¶y ra n÷a. B. vÉn tiÕp tơc x¶y ra. C. chØ x¶y ra theo chiỊu thn. D. chØ x¶y ra theo chiỊu nghÞch. C©u 26: C¸c u tè ¶nh hëng ®Õn c©n b»ng ho¸ häc lµ A. nång ®é, nhiƯt ®é vµ chÊt xóc t¸c. B. nång ®é, ¸p st vµ diƯn tÝch bỊ mỈt. C. nång ®é, nhiƯt ®é vµ ¸p st. D. ¸p st, nhiƯt ®é vµ chÊt xóc t¸c. C©u 27: Cho ph¶n øng: Fe 2 O 3 (r) + 3CO (k) → 2Fe (r) + 3CO 2 (k). Khi t¨ng ¸p st cđa ph¶n øng nµy th× A. c©n b»ng chun dÞch theo chiỊu thn. B. c©n b»ng kh«ng bÞ chun dÞch. C. c©n b»ng chun dÞch theo chiỊu nghÞch. D. ph¶n øng dõng l¹i. C©u 28: Cho ph¶n øng: N 2 (k) + 3H 2 (k) → 2NH 3 (k) ∆H < 0. Khi gi¶m nhiƯt ®é cđa ph¶n øng tõ 450 O C xng ®Õn 25 O C th× A. c©n b»ng chun dÞch theo chiỊu thn. B. c©n b»ng kh«ng bÞ chun dÞch. C. c©n b»ng chun dÞch theo chiỊu nghÞch. D. ph¶n øng dõng l¹i. C©u 29: Ph¶n øng: 2SO 2 + O 2 → 2SO 3 ∆H < 0. Khi gi¶m nhiƯt ®é vµ khi gi¶m ¸p st th× c©n b»ng cđa ph¶n øng trªn chun dÞch t¬ng øng lµ A. thn vµ thn. B. thn vµ nghÞch. C. nghÞch vµ nghÞch. D.nghÞch vµ thn. C©u 30: Khi hoµ tan SO 2 vµo níc cã c©n b»ng sau: SO 2 + H 2 O → HSO 3 - + H + . Khi cho thªm NaOH vµ khi cho thªm H 2 SO 4 lo·ng vµo dung dÞch trªn th× c©n b»ng sÏ chun dÞch t¬ng øng lµ A. thn vµ thn. B. thn vµ nghÞch. C. nghÞch vµ thn. D. nghÞch vµ nghÞch. ĐỀ THI TUYỂN SINH CAO ĐẲNG NĂM 2007 Câu 1: Cho phương trình hố học của phản ứng tổng hợp amoniac: N 2 (k) + 3H 2 (k) → 2NH 3 (k) Khi tăng nồng độ của hiđro lên 2 lần, tốc độ phản ứng thuận A. tăng lên 8 lần. B. giảm đi 2 lần. C. tăng lên 6 lần. D. tăng lên 2 lần. ĐỀ THI TUYỂN SINH CAO ĐẲNG NĂM 2008 Câu 1: Cho các cân bằng hố học: N 2 (k) + 3H 2 (k) → 2NH 3 (k) (1) H 2 (k) + I 2 (k) → 2HI (k) (2) 2SO 2 (k) + O 2 (k) → 2SO 3 (k) (3) 2NO 2 (k) → N2O 4 (k) (4) Khi thay đổi áp suất những cân bằng hóa học bị chuyển dịch là: A. (1), (2), (3). B. (2), (3), (4). C. (1), (3), (4). D. (1), (2), (4). Chăm chỉ học lý thuyết! Siêng năng làm bài tập! Con đường tới thành cơng! Trang 3 Tài liệu Ôn thi ĐH-CĐ 2010-2011 Chuyên đề: Tốc độ phản ứng-Cân bằng hóa học Lưu hành nội bộ. Câu 2: Hằng số cân bằng của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào A. nhiệt độ. B. áp suất. C. chất xúc tác. D. nồng độ. ĐỀ THI TUYỂN SINH CAO ĐẲNG NĂM 2009 Câu 1: Cho các cân bằng sau: (1) 2SO 2 (k) + O 2 (k) → 2SO 3 (k) (2) N 2 (k) + 3H 2 (k) → 2NH 3 (k) (3) CO 2 (k) + H 2 (k) → CO (k) + H 2 O (k) (4) 2HI (k) → H 2 (k) + I 2 (k) Khi thay đổi áp suất, nhóm gồm các cân bằng hoá học đều không bị chuyển dịch là A. (1) và (2). B. (1) và (3). C. (3) và (4). D. (2) và (4). Câu 2: Cho cân bằng (trong bình kín) sau: CO (k) + H 2 O (k) → CO 2 (k) + H 2 (k) ΔH < 0 Trong các yếu tố: (1) tăng nhiệt độ; (2) thêm một lượng hơi nước; (3) thêm một lượng H 2 ; (4) tăng áp suất chung của hệ; (5) dùng chất xúc tác. Dãy gồm các yếu tố đều làm thay đổi cân bằng của hệ là: A. (1), (4), (5). B. (1), (2), (3). C. (2), (3), (4). D. (1), (2), (4). Câu 3: Cho các cân bằng sau: (1) H 2 (k) + I 2 (k) → 2HI (k) (2) 1 2 H 2 (k) + 1 2 I 2 (k) → HI (k) (3) HI (k) → 1 2 H 2 (k) + 1 2 I 2 (k) (4) 2HI (k) → H 2 (k) + I 2 (k) (5) H 2 (k) + I 2 (r) → 2HI (k) Ở nhiệt độ xác định, nếu K C của cân bằng (1) bằng 64 thì K C bằng 0,125 là của cân bằng A. (4). B. (2). C. (3). D. (5). ĐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG NĂM 2008, Khối A Câu 1: Cho cân bằng hoá học: 2SO 2 (k) + O 2 (k) → 2SO 3 (k); phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt. Phát biểu đúng là: A. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ. B. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi giảm nồng độ O 2 . C. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi giảm áp suất hệ phản ứng. D. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi giảm nồng độ SO 3 . ĐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG NĂM 2009, Khối A Câu 1: Cho cân bằng sau trong bình kín: 2NO2 (k) (màu nâu đỏ) → N2O4 (k) (không màu) . Biết khi hạ nhiệt độ của bình thì màu nâu đỏ nhạt dần. Phản ứng thuận có A. ΔH > 0, phản ứng tỏa nhiệt. B. ΔH < 0, phản ứng tỏa nhiệt. C. ΔH > 0, phản ứng thu nhiệt. D. ΔH < 0, phản ứng thu nhiệt. Câu 2: Một bình phản ứng có dung tích không đổi, chứa hỗn hợp khí N 2 và H 2 với nồng độ tương ứng là 0,3M và 0,7M. Sau khi phản ứng tổng hợp NH3 đạt trạng thái cân bằng ở t o C, H 2 chiếm 50% thể tích hỗn hợp thu được. Hằng số cân bằng KC ở t o C của phản ứng có giá trị là A. 2,500. B. 3,125. C. 0,609. D. 0,500. ĐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG NĂM 2008, Khối B Câu 1: Cho cân bằng hoá học: N 2 (k) + 3H 2 (k) → 2NH 3 (k); phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt. Cân bằng hoá học không bị chuyển dịch khi A. thay đổi áp suất của hệ. B. thay đổi nồng độ N 2 . C. thay đổi nhiệt độ. D. thêm chất xúc tác Fe. ĐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG NĂM 2009, Khối B Câu 1: Cho chất xúc tác MnO 2 vào 100 ml dung dịch H 2 O 2 , sau 60 giây thu được 33,6 ml khí O 2 (ở đktc). Tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H 2 O 2 ) trong 60 giây trên là A. 5,0.10 -4 mol/(l.s). B. 5,0.10 −5 mol/(l.s). C. 1,0.10 −3 mol/(l.s). D. 2,5.10 −4 mol/(l.s). Chăm chỉ học lý thuyết! Siêng năng làm bài tập! Con đường tới thành công! Trang 4 . ứng -Cân bằng hóa học Lưu hành nội bộ. Chuyên đề: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG - CÂN BẰNG HÓA HỌC I/. KIẾN THỨC CẦN NHỚ: 1/. Tốc độ phản ứng: Để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của các phản ứng hóa học, . nếu K C của cân bằng (1) bằng 64 thì K C bằng 0,125 là của cân bằng A. (4). B. (2). C. (3). D. (5). ĐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG NĂM 2008, Khối A Câu 1: Cho cân bằng hoá học: 2SO 2 . Tốc độ phản ứng -Cân bằng hóa học Lưu hành nội bộ. ⇒ p q t cb m n n k [C] .[D] K = = k [A] .[B] (kí hiệu: [] là nồng độ lúc cân bằng) Biết K cb suy ra nồng độ các chất lúc cân bằng và ngược lại. III.