cân bằng hóa học - tiết 2 - 10NC

→ Kết luận : Khi tăng hoặc giảm nồng độ của một chất trong cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó.+ Chú ý

Kiểm tra bài cũ :

Mỗi học sinh trả lời 4 câu hỏi trắc

nghiệm với thời gian 30 giây cho 1

câu, sau đó giải thích vì sao chọn đáp án đúng.

Câu hỏi 1 : Hằng số cân bằng Kc của một phản ứng phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

Câu hỏi 2 : Một phản ứng thuận nghịch đạt đến trạng thái cân bằng khi nào?

A. Phản ứng thuận đã kết thúc

B. Tốc độ của phản ứng thuận và nghịch bằng nhau.

C. Phản ứng nghịch đã kết thúc

D Tất cả đều sai.

Câu B

Câu 3: Chọn câu đúng trong các câu sau:

A Hệ đồng thể là hệ có bề mặt phân chia, hệ dị thể là hệ không có bề mặt phân chia.

B Giá trị của hằng số cân bằng Kc giúp ta biết được hiệu suất của pứ.

C Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là do tác

động của các yếu tố từ bên trong lên cân bằng.

D Tất cả đều sai.

Câu 4: Viết biểu thức hằng số cân bằng Kc cho các pứ sau:

IV/ Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học :

1/ Ảnh hưởng của nồng độ :

Xét một hệ cân bằng sau trong một bình kín ở nhiệt độ cao và không đổi :

C(r) + CO2 (k)  2CO (k) (1)

Phiếu học tập số 1 : Học sinh tham khảo sgk và trả

lời từng câu hỏi sau đây :

nồng độ các chất có thay đổi không ?

• Khi thêm CO 2 vào thì hệ cân bằng sẽ biến đổi như thế nào ?

  Thêm CO2 vào hỗn hợp phản ứng, nồng độ CO2 tăng,

• Cho biết chiều chuyển dịch của hệ khi thêm CO 2 ?

  khi thêm CO 2 vào hệ cân bằng, cân bằng sẽ chuyển dịch từ trái sang phải (theo chiều thuận).

• Lí tuận tương tự về trường hợp Bớt CO, hệ cân bằng biến đổi như thế nào ?

• Thêm CO 2 hoặc bớt CO hệ cân bằng biến đổi như thế nào ?

  Hệ sẽ chuyển dịch từ trái qua phải theo chiều thuận

Với lí luận tương tự các em hãy thảo luận

nhóm, sau đó cho biết hệ sẽ biến đổi như thế nào, chuyển dịch theo chiều nào nếu thêm

 Ngược lại, nếu ta cho thêm 1 lượng khí CO vào hệ cân bằng hoặc lấy bớt khí CO2 ra, thì cân bằng sẽ chuyển dịch từ phải sang trái

(theo chiều nghịch)

Nêu kết luận về ảnh hưởng của nồng đô tới cân bằng hoá học?

→ Kết luận : Khi tăng hoặc giảm nồng độ của một chất trong cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó.

+ Chú ý : Khi thêm hoặc bớt lượng chất rắn

không ảnh hưởng đến cân bằng (cân bằng

không chuyển dịch)

2/ Ảnh hưởng của áp suất :

Thí nghiệm : Xét hệ cân bằng trong xi lanh kín có pít tông ở nhiệt độ thường không đổi

N2O4(k)  2NO2(k)

(màu nâu đỏ) (không màu)

Phiếu học tập số 2 : Học sinh quan sát thí nghiệm

và trả lời các câu hỏi :

K c= [NO2]2

[N2O4]

• Khi đẩy pít tông vào thì áp suất của hệ thay đổi như thế nào

  Khi đẩy pittông vào thì áp suất của hệ tăng

• Hằng số cân bằng K C của hệ thay đổi như thế nào khi

ta tăng áp suất của hệ ?

•  K C tăng

• Nhận xét về màu của hỗn hợp khí ?

  Màu của hỗn hợp khí nhạt dần

• Nhận xét :

• N2 O 4(k)  2NO2(k)

• (màu nâu đỏ) (không màu)

• Phản ứng nghịch từ 2 mol NO 2 tạo 1 mol N 2 O 4 → số mol khí giảm → áp suất giảm Từ thực nghiệm màu của hỗn hợp khí nhạt dần chứng tỏ : số mol của N2O4tăng ⇒ [ N 2 O 4 ] tăng

• Ơû nhiệt độ xác định K C là không đổi, vậy để KC không đổi khi tăng áp suất Cân bằng chuyển dịch theo chiều nào ?

 khi hệ đang ở trạng thái cân bằng, nếu ta tăng áp

suất chung của hệ, màu hỗn hợp nhạt dần chứng tỏ

cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch

 Vậy khi tăng áp suất chung của hệ cân bằng chuyển

dịch theo chiều nghịch làm giảm áp suất chung của hệ.

• Thảo luận nhóm : Lập luận tương tự cho trương hợp kéo pittông ra

 Khi giảm áp suất chung của hệ bằng cách kéo pít tông ra cho thể tích của hệ tăng, số mol NO2 tăng, số mol N 2 O 4 giảm bớt → cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận → làm tăng áp suất.

→ Kết luận : Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hay giảm áp suất đó.

+ Chú ý : Nếu phản ứng có số mol khí ở hai

vế bằng nhau hoặc phản ứng không có chất

khí thì áp suất không ảnh hưởng đến cân

bằng

VD: H2(k) + I2(k) 2HI(k)

CaO(r) + SiO2 (r) CaSiO3

3/ Ảnh hưởng của nhiệt độ :

* Nhiệt phản ứng :

+ Cho vôi sống vào nước, nước sôi

→ phản ứng tỏa nhiệt

+ Nung đá vôi thành vôi sống phải cung cấp

nhiệt

→ phản ứng thu nhiệt

→ Để chỉ lượng nhiệt kèm theo mỗi phản ứng hóa học người ta dùng đại lượng nhiệt phản ứng (∆H)

+ Phản ứng tỏa nhiệt : các chất phản ứng mất bớt năng lượng ∆H < 0, năng lượng tỏa vào môi trường làm nhiệt độ tăng

+ Phản ứng thu nhiệt : các chất phản ứng phải lấy

* Ảnh hưởng của nhiệt độ :

Ví dụ : CaO + H2O → Ca(OH)2 ∆H = -65 kJ

CaCO3 → CaO + CO2 ∆H = +178 kJ

Xét cân bằng trong bình kín :

NO2 (k)  2N2O4 (k) (*) ∆H = 58 kJ

(màu nâu đỏ) (không màu)

Phản ứng thuận ∆H = +58 kJ > 0 phản ứng thu nhiệt

Phản ứng nghịch ∆H = -58 kJ < 0 phản ứng tỏa nhiệt

t o

Xét thí nghiệm : Ngâm hỗn hợp phản ứng (*) trong

Nước đá Nước sôi

Phiếu học tập số 3 : Sau khi xem mô phỏng

thí nghiệm, nhận xét màu của hỗn hợp khí

cân bằng hóa học

N2O4 (k) 2NO2 (k) ∆H = + 58 kJ

+ Hỗn hợp ở trạng thái cân bằng, ngâm bình đựng hỗn hợp vào nước sôi, màu nâu đỏ của hỗn hợp đậm lên

→ cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận → chiều của phản ứng thu nhiệt.

+ Ngâm bình vào nước đá, màu của hỗn hợp khí nhạt đi → cân bằng chuyển dời theo chiều

nghịch → chiều của phản ứng tỏa nhiệt

→ Kết luận : Khi tăng nhiệt độ, cân bằng

chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt

nghĩa là làm giảm tác dụng của việc tăng

nhiệt độ và khi giảm nhiệt độ, cân bằng

chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt

chiều làm giảm tác dụng của việc giảm nhiệt độ.

Ba yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học là nồng

chuyển dịch cân bằng :

Phiếu học tập số 4 : Nêu điểm giống nhau của

chiều chuyển dịch cân bằng khi chịu tác động

của nồng độ, áp suất, nhiệt độ Từ đó phát biểu

* Nguyên lý chuyển dịch cân bằng : (nguyên lý

Lơ Satơlie) le Chatelier

Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái

cân bằng khi chịu một tác động bên ngoài như

biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ, thì cân

bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác

động bên ngoài đó

4/ Vai trò của chất xúc tác :

Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch với số lần bằng nhau nên

không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học.

Chất xúc tác làm cho phản ứng nhanh đạt

IV/ Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học :

Ví dụ1 : Trong quá trình sản xuất axit sunfuric có

phản ứng :

2SO2 (k) + O2 (k)  2SO3 (k) ∆H = -198 kJPhản ứng này dùng oxi không khí, ở nhiệt độ

thường, phản ứng xảy ra rất chậm, và là phản ứng toả nhiệt Để tăng tốc độ phản ứng phải dùng chất xúc tác và thực hiện phản ứng ở nhiệt độ khá cao Nhưng đây là phản ứng tỏa nhiệt, tăng nhiệt độ làm cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch làm giảm hiệu suất của phản ứng, để hạn chế tác dụng này

người ta dùng một lượng dư không khí (tăng nồng

Phiếu học tập số 5 : Xét phản ứng :

Ở nhiệt độ thường phản ứng xảy ra rất chậm,

làm thế nào để cân bằng phản ứng chuyển dịch

- Nêu đặc điểm của phản ứng

- Dự kiến các cách làm cân bằng phản ứng

chuyển dịch theo chiều thuận

Thảo luận nhóm :

Chiều

chuyển dịch Nồng độ Áp suất Nhiệt độ

nghịch O2 giảm

SO3 tăng Giảm tăng

Ví dụ2 :

N2 (k) + 3H2 (k)  2NH3 (k) ∆H = -92 kJ

Đặc điểm của phản ứng : tốc độ phản ứng rất chậm ở nhiệt độ thường, tỏa nhiệt và phản ứng thuận làm giảm áp suất chung của hệ

Do đó phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ cao, áp suất cao và dùng chất xúc tác Tuy nhiên

nhiệt độ cao làm cân bằng chuyển dịch theo

chiều nghịch, nên chỉ thực hiện ở nhiệt độ thích hợp (không cao quá)

Phiếu học tập số 6 : Xét phản ứng :

Ở nhiệt độ thường phản ứng xảy ra rất chậm, làm thế nào để cân bằng phản ứng chuyển dịch

- Nêu đặc điểm của phản ứng :

- Dự kiến các cách làm cân bằng phản ứng

chuyển dịch theo chiều thuận

Chiều

chuyển dịch Nồng độ Áp suất Nhiệt độ

thuận N2, H2 tăng Tăng Giảm

Thảo luận nhóm :

Câu 1: cho phương trình phản ứng sau :

CO(k) + H2O(k) CO2 (k) + H2(k) (H= - 41 kJ) Cân bằng hóa học sẽ chuyển dịch về phía nào? Khi

a Tăng áp suất chung của hệ

b Thêm 1 lượng hơi nước vào ; thêm 1 lượng khí H2 vào

Câu 4: Khi tăng áp suất, phản ứng nào không ảnh hưởng tới cân bằng :