skkn PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập về cân BẰNG hóa học DÀNH CHO học SINH PHỔ THÔNG KHÔNG CHUYÊN

BM 01-Bia SKKN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị :THPT Xn Hưng Mã số: (Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi) SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CÂN BẰNG HĨA HỌC DÀNH CHO HỌC SINH PHỔ THƠNG KHƠNG CHUN Người thực hiện: NGUYỄN QC BẠCH Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học mơn:  (Ghi rõ tên mơn) - Lĩnh vực khác:  (Ghi rõ tên lĩnh vực) Có đính kèm: Các sản phẩm khơng thể in SKKN  Mơ hình  Đĩa CD (DVD)  Phim ảnh  Hiện vật khác (các phim, ảnh, sản phẩm phần mềm) Năm học: 2015-2016 BM02-LLKHSKKN SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC –––––––––––––––––– I THƠNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên: Nguyễn Quốc Bạch Ngày tháng năm sinh: 28/06/1968 Nam, nữ: Nam Địa chỉ: Xã Suối Cát, Huyện Xn Lộc, Tỉnh Đồng Nai Điện thoại: 0613.756081 (CQ)/ (NR); ĐTDĐ:0918805453 Fax: E-mail: quocbach@gmail.com Chức vụ: Giáo viên Nhiệm vụ giao : Giáo viên giảng dạy mơn hóa chủ nhiệm lớp 12C6 Đơn vị cơng tác: THPT Xn Hưng II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị : Cử nhân - Năm nhận bằng: 2005 - Chun ngành đào tạo: Hóa Học III KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chun mơn có kinh nghiệm: Hóa vơ Số năm có kinh nghiệm: 10 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần đây: BM03-TMSKKN Tên SKKN PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CÂN BẰNG HĨA HỌC DÀNH CHO HỌC SINH PHỔ THƠNG KHƠNG CHUN I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Là trường có chất lượng đầu vào thấp nên việc tiếp thu kiến thức hạn chế Để nâng cao chất lượng dạy học nhà trường cơng việc khó cho giáo viên trường tơi Chính vị mà giáo viên phải ln tìm phấn đấu thực nội dung phương pháp cho phù hợp với lực học em nhằm kích thích hứng thú nâng cao tính tự học học sinh Với mơn hóa mơn khoa học thực nghiệm đòi hỏi tính tư nhiều lý thuyết thực hành Đặc biệt cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi trường tơi khó khăn việc chọn nguồn học sinh Với lượng kiến thức có sẳn mà tơi tham khảo dùng để dạy cho học sinh trường tơi trở thành khơng phù hợp q nặng dẫn đến đạt kết khơng cao Thực trạng giáo viên dạy trường khơng chun dạy chương trình Mỗi đến thời điểm bồi dưỡng học sinh giỏi có liên quan kiến thức phần cân hóa học pha lỏng pha khí Với lượng kiến thức dạy nên xem lại giáo viên trường tơi ngại dạy cho qua mà thơi Chính nhờ qua nhiều năm có tham gia , thân rút số kinh nghiệm giảng dạy phần nên tơi muốn nêu số kinh nghiệm để làm giáo án cho tổ thực dạy học cho năm sau II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN a) Lý thuyết tập vể cân hóa học nội dung kiến thức mả học sinh phổ thơng khó lĩnh hội chương trình lớp 10 biết sơ qua kết có Về chất học sinh ngỡ ngàng cách giải vấn đề , chưa hình thành nên cho kĩ làm dạng tập Đọc lý thuyết cân nhiệt- động của tác giả viết sách cho sinh viên đại học em thấy e ngại , vượt q sức em đặt biệt em học sinh trường THPT khơng chun b)Chính gặp khối lượng kiến thức nhiều nên phần lớn giáo viên khơng biết nên dạy kiến thức cho phù hợp với học sinh Giáo viên chưa chưa chuẩn bị tốt hệ thống phần lý thuyết chưa xây dựng tập vừa chun sâu vừa phù hợp với học sinh , nhằm đảm bảo học sinh nắm bắt điều từ giúp em có tự tin gặp phần Qua thời gian tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi trường thân rút số kinh nghiệm q trình soạn lý thuyết tập cho chun đề cân hóa học ,giúp em nắm lý thuyết vừa sức để giải tập thường có đễ thi HSG cho trường khơng chun Phần đáp ứng cho học sinh kết tốt năm trước Từ tài liệu có tơi biên soạn lại hệ thống lý thuyết tập cách dễ hiểu để học sinh tự nghiên cứu từ phát triển tư em ,đồng thời giáo án bồi dưỡng HSG cho tổ mơn III TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP 1.Giải pháp thực a)Hệ thống hóa lại phần lý thuyết: -Đơn giản hóa phân kiến thức cho đảm bảo vừa đủ phù hợp với học sinh trường qua nội dung : +Khái niệm phản ứng thuận nghịch +Hằng số cân phản ứng thuận nghịch +Lý luận chứng minh số cân Kp,Kc,KN,Kx +Các yếu tố ảnh hưởng đến cân +Khái niệm số đại lượng có liên quan : Hiệu ứng nhiệt , entropi, lượng tự Gibbs, bậc phản ứng +Cân hóa học phản ứng oxi hóa-khử +Pin điện hóa +Một số vấn đề động hóa b)Hệ thống tập : - Xây dựng sát với phần có hướng dẫn giải cho ví dụ -Xây dựng hệ thống tập tự luyện cho học sinh 2.Q trình thực : -Khi chưa có giải pháp ,các giáo viên thường chọn tập theo dạng giải mẫu cho học sinh Sau học sinh dựa vào mà làm , học sinh bị hỏng kiến thức chỗ giáo viên hướng dẫn tiếp Học sinh có lúc giải có lúc khơng làm ,kiến thức cho em khơng vững ln mang yếu tố may mắn nên em thường nói khó q Khi tơi phát tài liệu em thích có tự tin giải vấn đề chắn có giải nhì HSG cấp tỉnh mà trước chưa có -Q trình lên lớp tơi thấy nhẹ nhàng khơng phải giải nhiều vấn đề mà lúc lặp lặp mà học sinh khơng hiểu dẫn đến khơng hiệu -Giảm bớt tính hàn lâm q nhiều làm nặng nề cho học sinh mà lúc trước tơi hay vấp phải làm học sinh nản lòng IV.NỘI DUNG CỦA GIẢI PHÁP 1.Phản ứng thuận nghịch, trạng thái cân hố học - Phản ứng thuận nghịch: Là phản ứng xảy theo hai chiều ngược nhau, chất đem phản ứng tác dụng với tạo sản phẩm, đồng thời chất sản phẩm tác dụng với tạo chất ban đầu  → cC + dD aA + bB ¬    → 2NH3(k) VD: N2(k) + 3H2(k) ¬    → 2HI(k) H2(k) + I2(k) ¬   - Trạng thái cân bằng: Là trạng thái mà tốc độ phản ứng thuận tốc độ phản ứng nghịch (Vthuận = Vnghịch) ( Hay nồng độ chất khơng đổi), phản ứng xảy bình thường *Vận tốc phản ứng thuận vthuận= k1 [A]a.[B]b *Vận tốc phản ứng nghịch vnghịch=k2.[C]c [D]d Hằng số cân phản ứng:  → cC + dD Phản ứng: aA + bB ¬   Khi phản ứng cân lúc : Vthuận = Vnghịch ⇒ k1 [A]a.[B]b = k2.[C]c [D]d [C ]c [ D]d k1 ⇒ = = kcb [ A]a [ B]b k2 [ C ] [ D ] a b [ A] [ B ] c Kcb = * Một số ý: Phản ứng nghịch: d - Đối với chất rắn nồng độ = - Kcb phụ thuộc vào nhiệt độ  → cC + dD (1) aA + bB ¬   Kcb1  → aA + bB cC + dD ¬   Kcb2 = K cb1 Các số cân Kp, Kc, KN  → cC + dD (*) Nếu phản ứng pha khí ta nhận a)Xét phản ứng: aA + bB ¬   thấy, biểu thức số cân (*), thành phần chất tham gia phản ứng trạng thái cân biểu thị qua áp suất riêng phần Pi chúng, số cân ký hiệu Kp PCc PDd Kp = a b PA PB Nồng độ chất biểu thị hệ thức: C i = ni ( mol/ l), ni V số mol chất i V thể tích chung hỗn hợp Mặt khác, ta biết, khí lý tưởng: P i = ni RT = Ci RT, áp V suất riêng phần chất A,B,C,D : P A = CA RT, PB = CB RT, PC = CC RT, PD = CD RT Thay giá trị vào (1) ta có PCc PDd CCc CdD ( RT )c ( RT ) d KP = a b = a b PA PB C A C B ( RT ) a ( RT )b (1) b)Nếu thành phần chất tham gia phản ứng biểu thị nồng độ C số ký hiệu KC c d CC C D [C ]c [ D ]d KC = a b = a b C A C B [ A] [ B ] (2) Như hệ thức (1) viết: KP = KC ( RT )( c + d ) − ( a + b ) Hay KP = KC (RT) ∆n (3) Với ∆ n = (c + d) - ( a + b) Đó hệ thức liên hệ K P KC Ta cần lưu ý rằng, P thường tính atm, V tính lít nên: P0 V0 1.22, R = T − 273.15 = 0,0823 atm / mol K c)Tính số cân theo nồng độ mol phần KN ni N Cc N Dd KN= a b Trong nồng độ mol phần : Ni= n + n + n + n N A N B A B C D Mà PA=NA.P , PB=NB.P , PC=NC.P , PD=ND.P (P áp suất chung hệ ) c d  PC   PD   P ÷  P ÷ Kp PCc PDd ( a +b )−( c+d )     ⇒ KN= = P = a b PAa PBb P ( c + d )− ( a + b )  PA   PB   ÷  ÷  P  P Suy Kp=KN P ∆n ∆n Kp= KN P = c C a A d D b B n n n n nEe nQq P ∆n [ ] ⇒ Kn = a b nA nB ∑ ni ni : Số mol chất P : Áp suất chung phản ứng Nếu ∆n =0 Kp=Kc=KN=Kn * Áp suất riêng phần chất : PA=NA.P PB=NB.P PC=NC.P PD=ND.P Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển dịch cân Khái niệm: Cân hố học trạng thái phản ứng thuận nghịch tốc độ phản ứng thuận tốc độ phản ứng nghịch * Ảnh hưởng nồng độ - Khi tăng giảm nồng độ chất cân bằng, cân chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động việc tăng giảm nồng độ chất Lưu ý: Nếu hệ cân có chất rắn (ở dạng ngun chất) việc thêm bớt lượng chất rắn khơng ảnh hưởng đến cân bằng) nghĩa cân khơng chuyển dịch ( trừ trường hợp việc thêm bớt gây biến đổi áp suất chung hệ * Ảnh hưởng áp suất Khi tăng áp suất chung hệ cân cân chuyển dịch theo làm giảm tác động việc tăng hay giảm áp suất * Ảnh hưởng nhiệt độ  → b.B ∆H T = a Ta có: ∆H N = - a aA ¬   ∆H < phản ứng toả nhiệt → t ↑ ∆H > phản ứng thu nhiệt → t ↓ Khi tăng nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều thu nhiệt nghĩa chiều làm tác động việc tăng nhiệt độ, giảm nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều phản ứng toả nhiệt, chiều làm giảm tác động việc giảm nhiệt độ * Vai trò chất xúc tác Chất xúc tác khơng làm biến đổi nồng độ chất cân khơng làm biến đổi số cân bằng, nên khơng làm chuyển dịch cân bằng, chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận tốc độ phản ứng nghịch với số lần nhau, nên phản ứng thuận nghịch chưa trạng thái cân chất xúc tác có tác dụng làm cho cân thiết lập nhanh chóng + Để ý ảnh hưởng nhiệt độ đến cân hố học Khi nhiệt độ thay đổi Kcb thay đổi Trong khoảng hẹp nhiệt độ, coi ∆ H số nhiệt độ ta có cơng thức Kp(T2 ) ∆H − ln = ( ) Kp(T1 ) T1 T2 R Với: ∆ H0: J mol −1 R = 8,314 J K −1 T = (t0 c + 273)0 K 5)Một số đại lượng liên quan : a) Hiệu ứng nhiệt - Hiệu ứng nhiệt lượng tỏa hay hấp thụ phản ứng hóa học - Được kí hiệu : ∆H (entapi) , đơn vị KCal/mol KJ/mol (1Cal = 4,184J) - ∆H < : phản ứng tỏa nhiệt - ∆H > : phản ứng thu nhiệt *Cách tính hiệu ứng nhiệt phản ứng hóa học - Năng lượng liên kết (Elk ∆Hlk) lượng cần thiết để phá liên kết hóa học thành các ngun tử riêng rẽ trạng thái khí VÝ dơ: Tõ thùc nghiƯm thu ®ỵc trÞ sè trung b×nh ∆ H (theo Kcal.mol-1) ph©n ly tõng liªn kÕt ë 250C nh sau: Liªn kÕt H–H O–O O–H C–H C–O C–C 104 33 111 99 84 83 ∆H H·y so s¸nh ®é bỊn liªn kÕt cđa c¸c chÊt sù ®ång ph©n hãa: CH3CH2OH (h¬i) → CH3-O-CH3 (h¬i) +Xét phân tử CH3CH2OH có liên kết C − C ; liên kết C − H ; liên kết C − O liên kết O − H Năng lượng cần thiết phá vỡ liên kết = (83) + (99×5) + (84) + (111) = 773 Kcal/mol +Xét phân tử CH3 − O − CH3 có liên kết C − H liên kết C − O Năng lượng tỏa hình thành liên kết = (99 × 6) + (84 × 2) = − 762 Kcal/mol → ∆H = 773 − 762 = 11 Kcal/mol ; ∆H mang dấu + chứng tỏ : Phản ứng thu nhiệt độ bền liên kết CH3CH2OH > CH3OCH3 *Hiệu ứng nhiệt ∆H = ∑ Elk (chất phản ứng) - ∑ Elk (chất tạo thành) - Nhiệt tạo thành hợp chất lượng nhiệt tỏa hay hấp thụ tạo thành mol chất từ đơn chất bền Nhiệt tạo thành đơn chất ∆H = ∑ nhiệt tạo thành sản phẩm - ∑ nhiệt tạo thành chất tham gia b)Đại lượng entropi S -Về ý nghĩa vật lý, entropi đại lượng đặc trưng cho mức độ hỗn độn phân tử hệ cần xét Mức độ hỗn độn hệ cao entropi hệ có giá trị lớn -Khi tìm mối liên hệ lượng nhiệt mà hệ thu vào với cơng mà thực chuyển từ trạng thái có nhiệt độ cao sang trạng thái có nhiệt độ thấp ta thu đại lượng entropi Độ biến thiên entropi kí hiệu ∆S * Đối với q trình thay đổi trạng thái vật lý chất nhiệt độ khơng thay đổi áp suất khơng thay đổi biến thiên entropi q trình là: ∆H ∆S = T * Đối với phản ứng hố học, biến thiên entropi là: ∆S = ∑ S(sản phẩm) − ∑ S( phản ứng) c)Năng lượng tự Gibbs Các q trình hố, lý thường xảy hệ kín, tức có trao đổi nhiệt cơng với mơi trường xung quanh, đó, dùng biến thiên entropi để đánh giá chiều hướng q trình phức tạp phải quan tâm đến mơi trường xung quanh Vì vậy, người ta kết hợp hiệu ứng lượng hiệu ứng entropi hệ để tìm điều kiện xác định chiều diễn biến q trình tự phát Năm 1875, nhà vật lý người Mỹ đưa đại lượng lượng tự Gibbs định nghĩa: G = H – TS -Đối với q trình đẳng nhiệt, đẳng áp : ∆G=∆H-T ∆S , ∆G0: Phản ứng chuyển dịch theo chiều nghịch ∆G 2) - Khi P ↓ cân chuyển dịch theo chiều nghich ( làm tăng số phân tử khí -> 4)  → 2NH3(k) ∆ H < O * Nhiệt độ: ∆ H > O N2(k) + 3H2(k) ¬   - Khi tăng t cân chuyển dịch theo chiều nghịch làm giảm nhiệt độ - Khi giảm t0 cân chuyển dịch theo chiều thuận làm tăng nhiệt độ → cân theo chiều thuận để giảm nồng độ [ N ] ; [ H ] * Khi ta tăng [ N ] , [ H ]  Câu 2: Cho biết phản ứng sau chuyển dịch theo chiều thuận tăng áp suất  → 2HI(k) 1, H2(k) + I2(k) ¬    → 2H2O(k) 2, 2H2(k) + O2(k) ¬    → 2SO2(k) + O2(k) 3, 2SO3(k) ¬   Hướng dẫn: Khơng phụ thuộc vào áp suất Vì số phân tử trước sau phản ứng = Khi tăng P cân chuyển dịch theo chiều thuận làm giảm P ( Vì số phân tử → 2) khí giảm từ  Khi tăng P cân chuyển dịch theo chiều nghịch làm giảm áp suất ( Vì số → 2) phân tử khí giảm từ  f)Cân phản ứng oxi hóa -khử , pin điện hóa Câu 1: Cho phản ứng : Cu(r) + CuCl2(dd) CuCl(r) a) Ở 25 C phản ứng xảy theo chiều nào, người ta trộn dung dịch chứa CuSO4 0,2M; NaCl 0,4M với bột Cu lấy dư ? Cho T CuCl = 10-7 , E Cu / Cu = 0,15V ; E Cu / Cu = 0,335V b) Tính số cân K phản ứng 250C Hướng dẫn : a) Ta có : Cu2+ + 2e = Cu , ∆G1 2+ + Cu + 1e = Cu , ∆G2 + Cu + 1e = Cu , ∆G3 2+ ⇒ ⇒ + 2+ ∆G3 = ∆G1 − ∆G2 − 1.F E Cu + / Cu = −2.F E Cu + / Cu + 1.F E Cu + / Cu + E Cu + / Cu = E Cu + / Cu − E Cu + / Cu + = 2.0,335 - 0,15 = 0,52 V Ta có : 18 ECu + / Cu + = E Cu 2+ / Cu + [Cu 2+ ] + 0,059 lg [Cu + ] = 0,15 + 0,059 lg 0,2 = 0,498V ( với [Cu+] = TCuCl/[Cl-] ) 10 −7 / 0,4 ECu+/Cu = E0Cu+/Cu + 0,059 lg [Cu+] = 0,52 + 0,059 lg 10-7/ 0,4 = 0,13V b) Khi cân : K1 = 10 n.∆E / 0, 059 = 5,35.10-7 K2 = ( 10-7)-2 = 1014 Vậy : K = K1 K2 = 5,35.107 Câu 2: Một pin điện thiết lập điện cực Zn nhúng vào dung dịch Zn(NO3)2 0,1M điện cực Ag nhúng vào dung dịch AgNO3 0,1M Cho E0Zn2+/Zn = -0,76V ; E0Ag+/Ag = 0,8V a)Viết sơ đồ pin b)Viết phương trình phản ứng xảy pin hoạt động c)Tính sức điện động pin d)Tính nồng độ chất pin hết Hướng dẫn : a)Sơ đồ pin: (-)Zn/Zn(NO3)2 (0,1M)// AgNO3(0,1M)/Ag (+) b) Cực âm : Zn → Zn + + 2e ×1 Cực dương : Ag + + 1e → Ag ×2 Phản ứng pin: Zn + 2Ag+ → Zn2+ + 2Ag (1) c)E0 pin= E0Ag+/Ag – E0Zn2+/Zn = 0,8-(-0,76)=1,56V Suy Epin= E0pin + 0, 059 [Ag + ]2 0, 059 10-2 lg = 1,56 + lg -1 = 1,53V [Zn 2+ ] 10 d) Hết pin Epin=0 [Ag + ]2 -2E pin -2×1,56 [Ag + ]2 lg = = = -52,88 ⇒ = 10 -52,88 2+ 2+ [Zn ] 0, 059 0, 059 [Zn ] Theo phản ứng mol Ag+ bị khử có mol Zn bị oxi hóa Gọi x lượng Zn bị oxi hóa pin ngừng hoạt động Ta có [Ag+] = 0,1-2x [Zn2+]= 0,1 + x (0,1- 2x) = 10-52,88 ≈ ⇒ x = 0, 05 Suy : 0,1+ x [Zn 2+ ] = 0,1+ 0, 05 = 0,15 ;[Ag + ] = 10 -52,88 × 0,15 = 1, 4.10 -27 M Câu 3: Ở 250C ,người ta thực pin gồm hai nửa pin sau : Ag/AgNO3 0,1M vàZn/ Zn(NO3)2 0,1M a)Thiết lập sơ đồ pin b)Viết phản ứng điện cực phản ứng xảy pin làm việc c)Tính suất điện động pin d)Tính nồng độ ion pin khơng có khả phát điện Cho biết E0Zn2+/Zn = -0,76V ; E0Ag+/Ag = 0,8V 19 Hướng dẫn : a)Sơ đồ pin: (-)Zn/Zn(NO3)2 (0,1M)// AgNO3(0,1M)/Ag (+) Cực âm : Zn → Zn 2+ + 2e ×1 b) Cực dương : Ag + + 1e → Ag × Zn + 2Ag+ → Zn2+ + 2Ag Phản ứng pin: c)Epin= Ecatot – Eanot = E Ag+ /Ag - E Zn 2+ /Zn = (0,8 + 0, 059lg[Ag + ]) - (-0, 76 + 0, 059 lg[Zn 2+ ] =0,741 –(-0,7895)=1,53V d)Khi pin khơng có khả phát điện Epin=0 Khi phản ứng đạt trạng thái cân n×∆E 2×(0,8+ 0,76) [ Zn 2+ ] Ta có Kcb= = 10 0,059 = 10 0,059 = 1052,9 + [ Ag ] → Mặt khác : Zn + 2Ag+ Zn2+ + 2Ag ban đầu : 0,1 0,1(M) Phản ứng: 2x x Cân bằng: 0,1-2x 0,1 + x 2+ [ Zn ] 0,1 + x = = 1052,9 Suy x= 0,05M + 2 [ Ag ] (0,1 − x) 2+ Vậy [Zn ] = 0,1 + 0,05 = 0,15 M [Ag+] = 10−52,9.[Zn2+ ] = 1,4.10 −27 M g)Bài tốn có liên quan đến bậc phản ứng Câu Cho phản ứng: A + B → C + D Người ta làm thí nghiệm với nồng độ khác thu kết sau (ở nhiệt độ khơng đổi): Nồng độ (mol/l) Thí nghiệm Tốc độ (mol/phút) A B 16,0.10 −4 0,2 0,2 2,0.10 −4 0,1 0,1 4,0.10 −4 0,2 0,1 Tính số tốc độ k phản ứng viết biểu thức tốc độ phản ứng Cho biết bậc phản ứng? Hướng dẫn : Biểu thức tốc độ có dạng : V = k × C Ax × C By ⇒ V1= k(0,2)x (0,2)y = 16,0.10 −4 V2= k(0,1)x (0,1)y = 2,0.10 −4 V3= k(0,2)x (0,1)y = 4,0.10 −4 V1 = ( x + y ) = ⇒ (x + y) = V2 20 V3 = x = 21 V2 ⇒ x = 1; y = ⇒ V2 = k(0,1)1 (0,1)2 = 2,0.10 −4 ⇒ k = 0,2 V = 0,2 C1A C2B (phản ứng có bậc = x + y = 1+ 2=3) Câu 2: Cho phản ứng sau xảy T0K: 2N2O5 (k) € 4NO2 (k) + O2 (k) Lần lượt thực thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Lấy C N O = 0,17mol / l ; tốc độ phân huỷ V1=1,39.10-3mol/s Thí nghiệm 2: Lấy C N O = 0,34mol / l ; tốc độ phân huỷ V2=2,78.10-3mol/s Thí nghiệm 3: Lấy C N O = 0, 68mol / l ; tốc độ phân huỷ V3=5,56.10-3mol/s a) Viết biểu thức tính tốc độ phản ứng theo thực nghiệm b) Tính số tốc độ T0K Hướng dẫn : x a) Ta có tốc độ phản ứng V = k C N 2O5 Theo kết thực nghiệm : ⇒ V1= k(0,17)x = 1,39.10-3 V2= k(0,34)x = 2,78.10-3 5 V1 = x = Suy x=1 Vậy phản ứng phản ứng bật V2 Nên biểu thức tốc độ V= k[N2O5] (*) b) Thay giá trị trường hợp vào(*) ta tính đươc 1,39.10−3 = 8,1765.10−3 s −1 k= 0,17 MỘT SỐ BÀI TẬP ƠN LUYỆN Câu 1: Đun nóng NO2 bình kín, sau thời gian, tới nhiệt độ cân 2NO2(k) ‡ˆ ˆ† ˆˆ 2NO(k) + O2(k) Được thiết lập Tại thời điểm đạt cân người ta biết nồng độ [ NO2 ] = 0,06M Xác định số cân K C phản ứng trên, biết nồng độ ban đầu NO2 0,3M Đáp số: KC = 1,92 Câu 2: PCl5 phân huỷ theo phản ứng: PCl5(k) ‡ˆ ˆ† ˆˆ PCl3(k) + Cl2(k) Hãy tính KP phản ứng này, biết độ phân ly α PCl5 0,485 2000C áp suất tổng cộng hệ cân atm Đáp số: KP = 0,307 Câu 3: Biết số cân phản ứng: CO(k) + H2O (h) ‡ˆ ˆ† ˆˆ CO2(k) + H2(k) Ở 850 C Tính nồng độ chất cân bằng? Cho biết nồng độ chất thời điểm ban đầu sau: [ CO] = 0,25M; [ H O ] = 3,0M 21 Đáp số: [ CO] = 0, 25M; [ H O ] = 2, 25M; [ H2 ] = [ CO2 ] = 0, 7M Câu 4: Ở 10000 số cân phản ứng: FeO(r) + CO(k) ‡ˆ ˆ† ˆˆ Fe(r) + CO2(k) Bằng 0,5 Tìm nồng độ CO CO lúc cân nồng độ ban đầu chúng tương ứng 0,05M 0,01M Đáp số: [ CO] = 0, 04M; [ CO2 ] = 0, 02M Câu 5: Xét phản ứng: 2NO(k) + O2(k) ‡ˆ ˆ† ˆˆ 2NO2 nhiệt độ T = 1000 K có KC = 1,20 thời điểm ta có: [ O2 ] = 1, 25M;[ NO ] = 2, 25M; [ NO ] = 3, 25M Hãy cho biết hệ có trạng thái cân khơng? Nếu khơng phản ứng tiếp tục xảy theo chiều hướng nào? Đáp số: Phản ứng theo chiều nghịch Câu 6: Xét phản ứng: C( r) + O2(k) ‡ˆ ˆ† ˆˆ 2CO(k) 815 C có KP = 10 Hãy tính áp suất riêng phần chất khí phản ứng đạt trạng thái cân điều kiện t = 8150C P = atm Đáp số: PCO = 0,92 atm; PCO = 0,08 atm Câu 7: Xét phản ứng: N2(k) + 3H2(k) ‡ˆ ˆ† ˆˆ 2NH3(k) −5 Biết 500 C KP = 1,44.10 Hãy tính KC Biết ∆ H = - 104,9 kJ, tính KP 4000C Đáp số: KC = 5,79.10 −2 ; KP = 1,6.10 −4 Câu 8: Nitrosyl clorua chất độc, đun nóng phân huỷ thành nitơ monoxit clo a) Hãy viết phương trình cho phản ứng b) Tính Kp phản ứng 298K(theo atm theo Pa) Nitrosyl clorua Nitơ monoxit Cl2 51,71 90,25 ∆H 0298 (kJ/mol) 264 211 223 S 0298 (J/K.mol) c) Tính gần Kp phản ứng 475K 42214 Đáp số : ln K = − = − 17 8,314 × 298 Ở 2980K Kp = 3,98 10−8 atm Kp = 4,04 10−3 Pa Ờ 4750K Kp = 4,32 10 −3 atm hay Kp = 437Pa Đáp số :  → 2NO + Cl2 a) 2NOCl ¬   42214 b) ln K = − = − 17 8,314 × 298 Kp = 4,14 10−8 atm Kp = 4,04 10−3 Pa c) Kp = 4,32 10 −3 atm hay Kp = 437Pa 22 Câu 9: Cho biết sinh nhiệt chuẩn ∆Ho(O3)(khí) = +34 kCal/mol o ∆H (CO2)(khí) = -94,05 kCal/mol o ∆H (NH3)(khí) = -11,04 kCal/mol o ∆H (HI)(khí) = 6,2 kCal/mol a Sắp xếp theo thứ tự bền tăng dần hợp chất O3 ; CO2 ; NH3 HI Tại b Tính lượng liên kết EN-N Biết EH-H = 04 kCal/mol EN-H = 93 kCal/mol N2 (k) + 3H2 (k) → 2NH3 (k) ∆H = -11,04 kJ/mol Câu 10:.Xác định nhiệt độ áp suất phân li NH4Cl atm biết 250C có kiện: 0 ∆ H ht (kJ/mol) ∆ Ght (kJ/mol) NH4Cl(r) NH3(k) HCl(k) -315,4 -92,3 -46,2 -203,9 -95,3 -16,6 Đáp số :T = 596,80K Câu 11: Cho hỗn hợp khí A hồm H2 CO có số mol Người ta muốn điều chế H2 từ hỗn hợp A cách chuyển hóa CO theo phản ứng: CO(K) + H2O(K) ⇔ CO2(K) + H2(K) Hằng số cân Kc phản ứng nhiệt độ thí nghiệm khơng đổi (t 0C) Tỷ lệ số mol ban đầu CO H2O 1:n Gọi a % số mol CO bị chuyển hóa thành CO2 Hãy thiết lập biểu thức quan hệ n, a Kc Cho n = 3, tính % thể tích CO hợp chất khí cuối (tức trạng thái cân bằng) Muốn % thể tích CO hỗn hợp khí cuối nhỏ 1% n phải có giá trị Đáp số : [ CO2 ][ H ] = a(1 + a) [ CO ][ H 0] (1 − a)(n − a) 2,94% n phải có quan hệ lớn 5,6 Câu 12 :Cho phản ứng: N2(k) + H2(k)  NH3(k) có số cân 4000C 2 1,3.10-2 5000C 3,8.10-3 Hãy tính ΔH0 phản ứng Đáp số : ∆H = −53, 2kJ / mol Câu 13.: Xét phản ứng: CaCO3 (r)  CaO (r) + CO2 (k) ∆H0298K (Kcal/mol) = 42,4 ∆S0298K (cal/mol.K)= 38,4 23 Trong điều kiện áp suất khí nhiệt độ đá vơi bắt đầu bị nhiệt phân Đáp số: t=831,20C Câu 14 : Ở 270C, 1atm N2O4 phân huỷ theo phản ứng N2O4 (khí) 2NO2 (khí) với tốc độ phân huỷ 20% a Tính số cân Kp b Độ phân huỷ mẫu N2O4 (khí) có khối lượng 69 gam, chứa bình tích 20 (lít) 270C Đáp số : a)KP = 1/6 atm b) α ’ ≈ 0,19 Câu 15 Cho hỗn hợp cân bình kín: N2O4 (k) ‡ˆ ˆ† ˆˆ 2NO2 (k) ( ) Thực nghiệm cho biết: Khi đạt tới trạng thái cân áp suất chung atm - 350C hỗn hợp có khối lượng mol trung bình M hh = 72,45 g/mol - 450C hỗn hợp có khối lượng mol trung bình M hh = 66,8 g/mol Hãy xác định độ phân li α N2O4 nhiệt độ Tính số cân K P ( ) nhiệt độ (lấy tới chữ số thứ ba sau dấu phẩy).Trị số có đơn vị khơng ? Giải thích? 3.Hãy cho biết phản ứng theo chiều nghịch phản ứng (1) thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Giải thích? Đáp số : Ở 350C ,α = 26,98% Kp=0,314 Ở 459C α = 37,73% Kp=0,664 Câu 16: Ở 100 0C số cân Kp phản ứng  → 2NO2 N2O4 ¬   (khí) (khí) Tính thành phần phần trăm số mol hỗn hợp áp suất chung hệ 2atm 20 atm Từ rút kết luận ảnh hưởng áp suất đến chuyển dịch cân Đáp số : Áp suất 2atm % số mol NO2 = 73,2% %số mol N2O4 = 26,8% Áp suất 20 atm % số mol NO2 = 35,83% %số mol N2O4 = 64,17% Khi áp suất tăng từ atm đến 20 atm %NO giảm từ 73,2% xuống 35,83% => Cân chuyển dịch theo chiều nghịch Câu 17: Dưới tác dụng nhiệt, PCl5 bị phân tách thành PCl3 Cl2 theo phản ứng cân PCl5 (K) PCl3 (K) + Cl2 (K) Ở 273 C áp suất 1atm người ta nhận thấy hỗn hợp cân có khối lượng riêng 2,48 g/l Tìm KC KP phản ứng Cho R = 0,0,821 lít atm mol-1 độ-1 Đáp số : K C = [PCl ][Cl ] = 0,728 [PCl ] 24 Câu 18: a Xét phản ứng 2A + B → C + D Hằng số tốc độ phản ứng tính theo đơn vị mol-1 l.s-1 Xác định bậc phản ứng b Cho cân a A(k) + b B(k) ⇔ c C(k) + d D(k) Hãy lập biểu thức liên hệ Kc Kp c Lấy mẫu kẽm hòa tan hết dung dịch axit HCl lần thí nghiệm ứng với nhiệt độ thời gian phản ứng sau: Thí nghiệm Nhiệt độ(0C) Thời gian phản ứng (phút) 20 27 40 3 55 ? Hãy tính thời gian phản ứng thí nghiệm Đáp số : t3 = 34,64 giây Câu 23 : Tính lượng liên kết bình C – H C – C từ kết thực nghiệm sau : - Nhiệt đốt cháy CH4 = - 801,7 kJ/mol - Nhiệt đốt cháy C2H6 = - 1412,7 kJ/mol - Nhiệt đốt cháy Hiđrơ = - 241,5 kJ/mol - Nhiệt đốt cháy than chì = - 393,4 kJ/mol - Nhiệt hóa than chì = 715 kJ/mol - Năng lượng liên kết H – H = 431,5 kJ/mol Các kết đo 2980k 1atm Đáp số : ΕC − H = 1652, = 413,175 kJ / mol ΕC − C = 344, 05 kJ / mol Câu 24:Tìm nhiệt tạo thành tiêu chuẩn Ca3(PO4)2 tinh thể biết : -12 gam Ca cháy toả 45,57 kcal - 6,2 gam P cháy toả 37,00 kcal - 168 gam CaO t ác dụng với 142 gam P2O5 toả 160,50 kcal Hiệu ứng nhiệt đo điều kiện đẳng áp Cho Ca=40;P=31;O=16 ∆ H= -986,2Kcal Đáp số : Câu 25 Cho lượng liên kết của: kJ/mol N-H O=O N≡N H-O N-O 389 493 942 460 627 Phản ứng dễ xảy phản ứng sau ? 2NH3 + 3/2 O2 → N2 + H2O (1) 2NH3 + 5/2 O2 → 2NO + 3H2O (2) Đáp số : Phản ứng (1) có ∆H âm nên pư (1) dễ xảy Câu 26 Tại 250C, phản ứng:  → CH3COOC2H5 + H2O có số cân K = CH3COOH + C2H5OH ¬   25 Ban đầu người ta trộn 1,0 mol C2H5OH với 0,6 mol CH3COOH Tính số mol este thu phản ứng đạt tới trạng thái cân Đáp số: Số mol este thu phản ứng đạt tới trạng thái cân = 0,4855  → 2NH3 (k) có Kp = Câu 27 Tại 4000C, P = 10atm phản ứng N2(k) + 3H2(k) ¬   1,64 ×10−4 Tìm % thể tích NH3 trạng thái cân bằng, giả thiết lúc đầu N2(k) H2(k) có tỉ lệ số mol theo hệ số phương trình Đáp số : 3,84% Câu 15: Với phương trình phản ứng: CH4 (khí) + H2O (khí) ⇋ CO ( khí) + 3H2 ( khí) Cho biết giá trị biến thiên entanpi chuẩn biến thiên entropi chuẩn 3000K 12000K sau: ∆H0300 = - 41,16 kJ/mol; ∆H01200 = -32,93kJ/mol; ∆S0300 = - 42,4J/K.mol; ∆S01200 = -29,6J/K.mol a) Hỏi phản ứng tự diễn biến theo chiều 3000K 12000K b) Tính số cân phản ứng 3000K Đáp số : a) ∆G0300< 0, phản ứng cho tự xảy 3000K theo chiều từ trái sang phải ∆G01200 > 0, phản ứng tự diễn biến theo chiều ngược lại 12000K b) K = 10 4,95 Tính hiệu ứng nhiệt Câu 1: Phản ứng H2 Cl2 phản ứng tỏa nhiệt hay phản ứng thu nhiệt Cho biết lượng liên kết H2 , Cl2 HCl : E H2 = 435,9 kJ/mol , E Cl2 = 242,4 kJ/mol , E HCl = 432 kJ/mol Đáp số : ∆H = E H2 + E Cl2 - E HCl = 435,9+242,4-432=246,3 kJ/mol Phản ứng thu nhiệt Câu 2: Cho khí HI vào bình kính đun nóng đến nhiệt độ xác định xảy phản ứng sau : 2HI(k) → H2 (k) + I2 (k) ∆H = +52kJ Tính lượng liên kết H-I Biết lượng liên kết E H2 = 439,5 kJ/mol E H2 = 151 kJ/mol Đáp số : ∆H + E I + E H Ta có : ∆H =2EHI –( E H2 + E I2 ) Suy EHI= = 2 (52+439,5+151)/2=321,25 kJ Câu 3: Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng sau (các chất pha khí )và nêu ý nghĩa hóa học kết tìm : t , xt → benzen + 3H2 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3  Cho lượng liên kết : Trong Hexan : C-H : 412,6 kJ/mol C-C : 331,5 kJ/mol Trong benzen : C-H : 420,9 kJ/mol C-C (trung bình ) : 486,6 kJ/mol Trong H2 : H-H : 430,5 kJ/mol ĐS: 697,4 kJ/mol Đáp số : 26 ∆ H=(14EC-H + 5EC-C)-(6EC-H benzen + 6EC-C benzen+ 3EH-H)=697,4 kJ Ý nghĩa ∆ H >0 có nghĩa phản ứng thu nhiệt ,như kết tính hồn tồn phù hợp với thực tế ,vì chuyển hóa hexan thành benzen chuyễn từ trạng thái bền sang trạng thái bền nên cần phải cung cấp lượng để giải phóng liên kết ban đầu Câu 4: Tính nhiệt hình thành khí CO từ kiện thực nghiệm sau : ∆H 298 a>Cthan chì + O2(k) → CO2(k) = -94,05 kcal b>2CO(k) + O2(k) → 2CO2(k) ; ∆H 298 = -135,28 kcal Kết có phù hợp với cơng thức cấu tạo CO C=O khơng ? Giải thích ? Biết : +Nhiệt thăng hoa than chì 170 kcal/mol +Năng lượng liên kết E (O=O) oxi 118 kcal/mol +Năng lượng liên kết E(C=O) CO 168 kcal/mol Đáp số : 61 kcal/mol Câu 5: Cho phương trình phản ứng nhiệt hóa học : O2(kk) → 3CO2 (k) + 3H2O (l) C3H6(k) + ∆H 298 =-2061kJ/mol Tính ∆H 298 cho phản ứng : 9CO2(k) + 9H2O(l) → 3C3H6(k) + 13,5 O2(k) ĐS:6183kJ Câu 6: Từ kiện nhiệt hóa học sau : t t KClO3  O2 ∆H 298 =-49,4kJ/mol KClO4  → KCl + → KCl + 2O2 ∆H 298 = 33kJ/mol Hãy tính ∆H 298 phản ứng : 4KClO3 → 3KClO4 + KCl ĐS: -296,6kJ Câu 7: Cho phương trình phản ứng nhiệt hóa học : 0 O2(k) → H2O(l) ∆H 298 =-68,3kcal CaO(r) + H2O (l) → Ca2+(dd) + 2OH-(dd) ∆H 298 = -19,5kcal Ca(r) + 2H2O (l) → Ca2+(dd) + 2OH-(dd) + H2(k) ∆H 298 = -109kcal Tính nhiệt phản ứng : Ca(r) + O2(k) → CaO(r) ĐS: -157,8kcal H2(k) + Câu 8: Tính nhiệt tạo thành H2SO4 (l) từ đơn chất tương ứng biết : S(r) + O2(k) → SO2(k) ; ∆H 298 = -296,6128kJ SO2(k) + O2(k) → SO3(k) ∆H 298 =-98,1882 kJ SO3(k) + H2O (l) → H2SO4(l) ∆H 298 = -130,1652 kJ H2(k) + O2(k) → H2O (l) ∆H 298 =-285,5776 kJ ĐS:-810,5438 kJ Câu :Cho phương trình nhiệt hóa học sau đây: (1) ClO2 (k) + O3 (k) → Cl2O7 (k) (2) O3 (k) → O (k) + O (k) (3) ClO3 (k) + O (k) → Cl2O7 (k) (4) O2 (k) → O (k) k: kí hiệu chất khí ΔH0 ΔH0 ΔH0 ΔH0 = - 75,7 kJ = 106,7 kJ = -278 kJ = 498,3 kJ 27 Hãy xác định nhiệt phản ứng sau: (5) ClO2 (k) + O (k) → ClO3 (k) Câu 10: Cho kiện sau : C2H4 + H2 → C2H6 ∆ Ha=-136,951kJ/mol ĐS: -201,3 kJ O2 → 2CO2 + 3H2O ∆ Hb=-1559,837 kJ/mol C + O2 → CO2 ∆ Hc=-393,514 kJ/mol H2 + O2 → H2O ∆ Hd=-285,838kJ/mol C2H6 + Hãy xác định : Nhiệt hình thành etylen C2H4 ĐS: 53,611kJ/mol Câu 11: Cho số liệu nhiệt động số phản ứng sau 298oK : 2NH3 + 3N2O → 4N2 + 3H2O ∆H1 = -1011 kJ/mol N2O + 3H2 → N2H4 + H2O ∆H2 = -317 kJ/mol 2NH3 + H2 + O2 → N2H4 + H2O O2 → H2O ∆H3 = -143 kJ/mol ∆H4 = -286 kJ/mol Hãy tính nhiệt tạo thành N2H4 , N2O NH3 Đáp số : ∆H N H = 203 = 50, 75 kJ/mol ∆H N0 2O = 81, 75 kJ / mol ∆H NH = 46,125 kJ / mol Bài tập pin điện hóa : Câu Ở 250C, pin điện hóa gồm điện cực: Điện cực catot cực Ag kim loại nhúng vào dung dịch AgNO3 0,02 M, điện cực anot cực Cu kim loại nhúng vào dung dịch Cu(NO 3)2 0,02 M, cực nối với cầu muối bão hòa KNO3 aga-aga a Tính sức điện động pin điện hóa Biết điện cực tiêu chuẩn E0(Cu2+/Cu) = +0,337 V; E0(Ag+/Ag) = +0,7994 V b Khi nối điện cực dây dẫn qua điện kế kim điện kế chiều dòng điện nào? Khi kim điện kế vạch số 0, tức dòng điện mạch bị ngắt nồng độ Cu2+ Ag+ điện cực bao nhiêu? Đáp án : a E = 0,4123 V b [Cu2+] = 0,03 M [Ag+] = 2,52.10-9 M Câu 2: Cho cốc thủy tinh thứ chứa dung dịch hỗn hợp KMnO4 0,02M , MnSO4 0,005M H2SO4 0,5M Cốc thứ hai chứa dung dịch hỗn hợp FeSO4 0,15M Fe2(SO4)3 0,0015M Đặt điện cực platin vào cốc nối cốc với cầu muối Nối điện cực với vơn kế ,Giả thiết H2SO4 điện li hồn tồn thể tích dung dịch cốc Cho E0Fe3+/Fe2+=0,771V E0MnO4-,H+/Mn2+=1,51V a) Tính điện cực trước phản ứng xảy Viết sơ đồ pin tính hiệu điện pin b) Tính hệ số cân điện cực cân Đáp án : a)EFe= E Fe3+ /Fe 2+ 0, 059 [Fe3+ ] 0, 03 + lg = 0, 771+ 0, 059.lg = 0, 671V 2+ [Fe ] 0,15 28 0, 059 [MnO 4- ].[H + ]8 0, 059 0, 02.18 lg = 1,51+ lg = 1,52 V [Mn 2+ ] 0, 005 EMn= E MnO- /Mn2+ + n ∆E b)Kcb= 10 0,059 = 1062,63 EMn=EFe= 0, 79V Câu 3: Tính nồng độ ban đầu HSO4- (Ka=10-2) biết giá trị sức điện động pin sau 250C 0,824V Pt/I-(0,1M),I3-(0,02M)//MnO4- (0,05M),Mn2+(0,01M),HSO4-(CM)/Pt Cho biết E0 MnO4-/Mn2+= 1,51V E0 I3-/I-=0,5355V Đáp án C= 0,334 M Câu 4: Cho pin : H2 (Pt), PH =1 atm/H+(1M)// MnO4-(1M),Mn2+(1M),H+(1M)/Pt Biết suất điện động pin 250C 1,5V a)Hãy cho biết phản ứng qui ước ,phản ứng thực tế xảy pin xác định E MnO − / Mn2+ b)Sức điện động pin thay đổi (xét ảnh hưởng định tính) nếu: + Thêm NaHCO3 vào nửa trái pin? +Thêm FeSO4 vào nửa phải pin? +Thêm CH3COONa vào nửa phải pin ? Đáp án : a)Vì suất điện động pin 1,51 V>0 ,cực Pt bên phải catot , cực hiđro (bên trái) anot Do phản ứng thực tế xảy pin trùng với phản ứng qui ước 0 E0pin =E0+ - E0-= E MnO /Mn - E 2H /H = E MnO /Mn = 1,51V b) +Nếu thêm NaHCO3 vào nửa trái : Epin tăng +Thêm FeSO4 vào nửa phải Epin giảm +Nếu thêm CH3COONa vào nửa phải Epin giảm Câu 5: 2.a.Viết sơ đồ pin ghép hai cặp Fe3+/Fe2+ Sn4+/Sn2+ điều kiện 0 chuẩn(pH=0) Tính sức điện động pin ,Cho biết E Fe / Fe = 0,77V ; ESn / Sn = 0,14V b.Nếu cho thêm KSCN vào dung dịch phía catot pin sức điện động tăng hay giảm, ? c.Nếu thêm vài giọt dung dịch I2 vào dung dịch phía anot pin sức điện động pin thay đổi ? Giải thích ? 3.Tính nồng độ ban đầu HSO4-, biết đo sức điện động pin sau: Pt| I- 0,1M, I3- 0,02M|| MnO4- 0,05M, Mn2+ 0,01M,HSO4- CM| Pt 250C giá trị 0,824 V 0 −2 Cho E MnO / Mn = 1,51V ; E I / I = 0,5355V ; số axit K HSO = 10 Câu 6: Cho điện cực chuẩn cặp oxi hố khử sau: UO 2+ /U 4+ = 0,42V; Fe 3+ / Fe 2+ = 0,77V 1/ Hãy viết sơ đồ pin điện 2980K rõ dấu điện cực nồng độ (mol/lít) ion điện cực là: UO22+ = 0,015 ; U4+ = 0,200 ; H+ = 0,030 Fe3+ = 0,010; Fe2+ = 0,025 ; H+ = 0,500 2/ Khi pin ngừng hoạt động nồng độ ion bao nhiêu? (coi thể tích dung dịch khơng thay đổi) 2+ + 2+ 3+ − 2+ − − 2+ 4+ 2+ − 29 1) E Fe / Fe dương E UO / U nên bên E UO / U cực âm bên E Fe / Fe cực dương 2)Fe2+ = 0,035M, UO22+ = 0,02M, U4+ = 0,195M H+ = 0,05M (tại cực trái) H+ = 0,5M (tại cực phải) 3+ 2+ 2+ 4+ 2+ 4+ 3+ 2+ Bài tập liên quan đến bậc phản ứng Câu 1: Ở 3260C , Buta-1,3-đien đime hố theo phương trình: 2C4H6 (k) → C8H12(k) Trong thí nghiệm, áp suất ban đầu C4H6 632 torr 3260C Xác định bậc phản ứng số tốc độ phản ứng theo số liệu sau: t(ph) 3,25 12,18 24,55 42,5 68,05 P(torr) 632 618,5 584,2 546,8 509,3 474,6 ĐS: Phản ứng bậc K = 2,306.10-5 (phút-1.torr-1) Câu 2: Sự phân huỷ etan nhiệt độ cao xảy theo phương trình: C2H6 → C2H4 + H2 Và tn theo phương trình động học chiều bậc 1) Tại 5070C, 11/2 = 3000 (s) Khi C2H6 phân huỷ hết Phệ = 1000 mmHg Tính kp P0C2H6 ? 2) Nhiệt độ phản ứng tăng thêm 200C , tốc độ phản ứng tăng gấp đơi Tính t1/2 phản ứng nhiệt độ E0a phản ứng ĐS: 1) kP = 2,31.10-4 (s-1) ; P0 = 500 (mmHg) 2)t1/2 = 1500 s; E0a = 179,8 (kJ/mol) Câu 3: Sự thuỷ phân este mơi trường kiềm 250C xảy theo phương trình phản ứng: RCOO R’ + NaOH → RCOONa + R’OH thực nghiệm cho thấy tốc độ phản ứng tăng gấp đơi nồng độ NaOH tăng lần Đối với tăng gấp đơi nồng độ este thu kết a) Cho biết bậc riêng phần chất bậc tồn phần phản ứng b) Tan 0,01 mol xút 0,01 mol este vào lit nước (bỏ qua biến thiên thể tích pha chế) Sau 200 phút có 60% este bị thuỷ phân Tính k, t1/2, E0a phản ứng Biết hệ số nhiệt độ phản ứng ĐS: a) phản ứng bậc b) k = 0,75 l.mol-1 phút-1 t1/2 = 133,33 phút E0a = 1,2128 (kJ/mol) Câu 4: Phản ứng phân huỷ axeton 3000C xảy theo sơ đồ CH3COCH3 → CH4 + CO + H2 Nồng độ CH3COCH3 thay đổi theo thời gian sau t(phút) 6,5 13,0 19,9 C (M) 8,31 7,04 5,97 4,93 1) Hãy chứng tỏ phản ứng bậc nhất, tính số tốc độ phản ứng 2) Tính thời gian nửa phản ứng 3) Ở 3430C số tốc độ phản ứng 2,15 phút-1 Hãy tính hệ số nhiệt độ lượng hoạt hố phản ứng Cho biết ý nghĩa lượng hoạt hố ĐS: k = 0,0257 phút-1 ,t1/2 = 26,96 phút ,hệ số nhiệt độ: 2,8 ;Ea0 = 302,1065 kJ/mol Câu : Cho phản ứng 2N2O5 → 4NO2 + O2 có số tốc độ k = 1,8.10-5(s-1) Tại thời điểm khảo sát áp suất riêng phần N2O5 đo 0,5 atm 30 Tính v phản ứng thời điểm khảo sát Tính tốc độ tiêu thụ N2O5, hình thành NO2, O2 ĐS: 1) Phản ứng bậc nhất; v = 9.10-6 (atm.s-1) 2)vN2O5 = vp/u; vNO2 = vp/u; vO2 = vp/u Câu 6: Phản ứng HCHO + H2O2 → HCOOH + H2O có bậc động học Nếu trộn thể tích dd H2O2 HCHO nồng độ 1M 333,2K sau h nồng độ axit HCOOH 0,215M Tính số tốc độ phản ứng Nếu trộn thể tích dd HCHO với thể tích dung dịch H2O2 có nồng độ 1M nhiệt độ sau HCHO phản ứng hết 90% Để xác định lượng hoạt hố phản ứng cho, người ta tiến hành thí nghiệm 1, 343,2K Sau 1,33 nồng độ HCHO giảm nửa Hãy tính lượng hoạt hố phản ứng theo kJ/mol ĐS: 1) k = 0,754 (M-1.h-1) 2) t = 6,783 h 3) Ea = 65,3946 kJ/mol IV HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI -Nội dung đề tài bước đầu mang lại kết việc giản dạy bồi dưởng HSG trường tơi Nó giúp em hứng thú tự tin gặp phần kiến thức khó khăn Kết em đạt kết tốt năm trước chưa có đề tài -Tổ chun mơn có thêm tài liệu để bồi dưỡng thường xun cho học sinh giỏi ,khắc phục tính q tải em -Hầu hết em chọn vào đội tuyển tiếp thu ,khơng tình trạng học thời gian xin nghỉ thấy khó q -Đề tài giáo viên tổ chấp nhận làm tài liệu bồi dưởng HSG tổ Số liệu thống kê : +Từ 2013 trở trước thường phần trường tơi chưa tập trung chun sâu vào nên học sinh thường thấy phần khó hay bỏ qua nên đa số có giải khuyến khích +Kể từ có chun đề hướng dẫn kĩ cho học sinh em số thành tích khả quan : -Năm học 2013-2014: Đã có giải nhì giải khì thi HSG cấp tỉnh -Năm học 2014-2015: Có giải nhì -Các đề thi khảo sát em làm tốt phần ,khơng ngại năm trước V ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG 31 -Nội dung đề tài khơng phải lạ mà tất thầy giáo dạy mơn hóa nắm ,nhưng trường THPT khơng chun vấn đề khó học sinh Nên đề tài làm tài liệu cho tổ mơn nhà trường trường khơng chun nhằm bồi dưỡng thường xun cho học sinh -Đề xuất với BGH trường THPT Xn Hưng có kế hoạch bồi dưỡng thường xun cho em học sinh giỏi khối 11 (Vì có khối 10 khối 12) Mặc dù có nhiều cố gắng lực cá nhân hạn chế thời gian giới hạn nên chắn tài liệu có nhiều khiếm khuyết Kính mong q đồng nghiệp, thầy góp ý giúp tơi chỉnh sửa nâng cao chất lượng đê tài Xin chân thành cám ơn VI DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Cao Cự Giác (2003),Bài tập lý thuyết thực nghiệm hóa học ,Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 2.Nhiều tác giả (2006),Tuyển tập đề thi olympic 30/4 lần XII, Nhà xuất Giáo dục 3.Nguồn internet, Đề thi casio hóa học tỉnh 4.Nguyễn Tinh Dung (1982) ,Hóa phân tích ,Nhà xuất Giáo dục 5.Nguyễn Khương(2001) ,Điện hóa học, ĐHSP TPHCM 6.Nguyễn Xn Trường – Phạm Thị Anh (2011),Tài liệu bồi dưỡng HSG mơn Hóa Học , Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà Nội 7.Nguyễn Đình Huề, Giáo trình Hóa Lý ,Nhà xuất Giáo dục NGƯỜI THỰC HIỆN Nguyễn Quốc Bạch 32 [...]... ng HCHO + H2O2 HCOOH + H2O cú bc ng hc bng 2 1 Nu trn cỏc th tớch bng nhau ca dd H2O2 v HCHO cựng nng 1M 333,2K thỡ sau 2 h nng axit HCOOH bng 0,215M Tớnh hng s tc ca phn ng 2 Nu trn 1 th tớch dd HCHO vi 2 th tớch dung dch H2O2 cú cựng nng 1M ti nhit trờn thỡ sau bao lõu HCHO phn ng ht 90% 3 xỏc nh nng lng hot hoỏ ca phn ng ó cho, ngi ta tin hnh thớ nghim nh 1, ti 343,2K Sau 1,33 gi nng HCHO... thy cụ giỏo dy mụn húa u nm c ,nhng cỏc trng THPT khụng chuyờn vn ny hi khú i vi hc sinh Nờn ti ny cú th lm ti liu cho t b mụn trong nh trng hoc cỏc trng khụng chuyờn nhm bi dng thng xuyờn cho hc sinh ca mỡnh - xut vi BGH trng THPT Xuõn Hng cú k hoch bi dng thng xuyờn cho cỏc em hc sinh gii khi 11 (Vỡ hin gi ch cú khi 10 v khi 12) Mc dự cú nhiu c gng nhng do nng lc cỏ nhõn hn ch v thi gian gii hn... ,Cho bit E Fe / Fe = 0,77V ; ESn / Sn = 0,14V b.Nu cho thờm mt ớt KSCN vo dung dch phớa catot ca pin thỡ sc in ng s tng hay gim, ti sao ? c.Nu thờm vi git dung dch I2 vo dung dch phớa anot ca pin thỡ sc in ng ca pin s thay i ra sao ? Gii thớch ? 3.Tớnh nng ban u ca HSO4-, bit rng khi o sc in ng ca pin sau: Pt| I- 0,1M, I3- 0,02M|| MnO4- 0,05M, Mn2+ 0,01M,HSO4- CM| Pt 250C c giỏ tr 0,824 V 0 0 2 Cho. .. 61 kcal/mol Cõu 5: Cho phng trỡnh phn ng nhit húa hc : 9 O2(kk) 3CO2 (k) + 3H2O (l) 2 C3H6(k) + 0 H 298 =-2061kJ/mol 0 Tớnh H 298 cho phn ng : 9CO2(k) + 9H2O(l) 3C3H6(k) + 13,5 O2(k) S:6183kJ Cõu 6: T cỏc d kin nhit húa hc sau õy : 3 0 t t KClO3 O2 H 298 =-49,4kJ/mol KClO4 KCl + KCl + 2O2 2 0 H 298 = 33kJ/mol 0 Hóy tớnh H 298 ca phn ng : 4KClO3 3KClO4 + KCl S: -296,6kJ Cõu 7: Cho phng trỡnh phn... chuyờn mụn cú thờm ti liu bi dng thng xuyờn cho hc sinh khỏ gii ,khc phc c tớnh quỏ ti i vi cỏc em -Hu ht cỏc em c chn vo i tuyn u tip thu c ,khụng cũn tỡnh trng hc mt thi gian ri xin ngh vỡ thy khú quỏ - ti c cỏc giỏo viờn trong t chp nhn lm ti liu bi dng HSG ca t S liu thng kờ : +T 2013 tr v trc thng phn ny trng tụi cha tp trung chuyờn sõu vo nờn hc sinh thng thy phn ny khú v hay b qua nờn a s... hng dn k cho hc sinh cỏc em ó c mt s thnh tớch kh quan : -Nm hc 2013-2014: ó cú 1 gii nhỡ v mt gii 3 trong khỡ thi HSG cp tnh -Nm hc 2014-2015: Cú 2 gii nhỡ -Cỏc thi kho sỏt cỏc em cng ó lm tt phn ny ,khụng cũn ngi nh nhng nm trc V XUT, KHUYN NGH KH NNG P DNG 31 -Ni dung ca ti khụng phi l m tt c nhng thy cụ giỏo dy mụn húa u nm c ,nhng cỏc trng THPT khụng chuyờn vn ny hi khú i vi hc sinh Nờn... bit giỏ tr sc in ng ca pin sau 250C l 0,824V Pt/I-(0,1M),I3-(0,02M)//MnO4- (0,05M),Mn2+(0,01M),HSO4-(CM)/Pt Cho bit E0 MnO4-/Mn2+= 1,51V v E0 I3-/I-=0,5355V ỏp ỏn C= 0,334 M Cõu 4: Cho pin : H2 (Pt), PH =1 atm/H+(1M)// MnO4-(1M),Mn2+(1M),H+(1M)/Pt Bit rng sut in ng ca pin 250C l 1,5V a)Hóy cho bit phn ng qui c ,phn ng thc t xy ra trong pin v xỏc nh 2 0 E MnO / Mn2+ 4 b)Sc in ng ca pin thay i ra sao... phõn hu l 20% a Tớnh hng s cõn bng Kp b phõn hu mt mu N2O4 (khớ) cú khi lng 69 gam, cha trong mt bỡnh cú th tớch 20 (lớt) 270C ỏp s : a)KP = 1/6 atm b) 0,19 Cõu 15 Cho hn hp cõn bng trong bỡnh kớn: N2O4 (k) 2NO2 (k) ( 1 ) Thc nghim cho bit: Khi t ti trng thỏi cõn bng ỏp sut chung 1 atm - 350C hn hp cú khi lng mol trung bỡnh M hh = 72,45 g/mol - 450C hn hp cú khi lng mol trung bỡnh M hh = 66,8... 273 C v di ỏp sut 1atm ngi ta nhn thy rng hn hp cõn bng cú khi lng riờng l 2,48 g/l Tỡm KC v KP ca phn ng trờn Cho R = 0,0,821 lớt atm mol-1 -1 ỏp s : K C = [PCl 3 ][Cl 2 ] = 0,728 [PCl 5 ] 24 Cõu 18: a Xột phn ng 2A + B C + D Hng s tc phn ng tớnh theo n v mol-1 l.s-1 Xỏc nh bc ca phn ng b Cho cõn bng a A(k) + b B(k) c C(k) + d D(k) Hóy lp biu thc liờn h gia Kc v Kp c Ly cựng mu km hũa tan ht trong... chun ca Ca3(PO4)2 tinh th bit : -12 gam Ca chỏy to 45,57 kcal - 6,2 gam P chỏy to 37,00 kcal - 168 gam CaO t ỏc dng vi 142 gam P2O5 to 160,50 kcal Hiu ng nhit o trong iu kin ng ỏp Cho Ca=40;P=31;O=16 H= -986,2Kcal ỏp s : Cõu 25 Cho nng lng liờn kt ca: kJ/mol N-H O=O NN H-O N-O 389 493 942 460 627 Phn ng no d xy ra hn trong 2 phn ng sau ? 2NH3 + 3/2 O2 N2 + 3 H2O (1) 2NH3 + 5/2 O2 2NO + 3H2O (2) ỏp s