50 Bài tập Hóa học Điện li – Phần Bài 41: Phản ứng S2O82- + I2 SO42- + I2 (1) khảo sát thực nghiệm sau: Trộn dung dịch KI với dung dịch hồ tinh bột, dung dịch S 2O32- ; sau thêm dung dịch S2O82- vào dung dịch Các dung dịch có nồng độ ban đầu thích hợp Viết phương trình phản ứng xảy ra; dung dịch từ không màu chuyển sang màu xanh lam? Người ta thu số liệu sau đây: Thời gian thí nghiệm(theo giây) 20 50 80 Nồng độ I- (theo mol l -1) 1,000 0,752 0,400 0,010 Dùng số liệu đó, tính tốc độ trung bình phản ứng (1) Bài 42: Tại 25oC phản ứng N2O5 (k) NO2 (k) + O2 (k) có số tốc độ k = 1,8.10-5 s-1 ; biểu thức tính tốc độ phản ứng v = k.CN2O5 Phản ứng xảy bình kín thể tích 20,0 lit không đổi Ban đầu lượng N2O5 cho vừa đầy bình Ở thời điểm khảo sát, áp suất riêng N2O5 0,070 atm Giả thiết khí khí lí tưởng Tính tốc độ: a) tiêu thụ N2O5 ; b) hình thành NO2 ; O2 Tính số phân tử N2O5 bị phân tích sau 30 giây Nếu phản ứng có phương trình N2O5 (k) NO2 (k) + 1/2 O2 (k) trị số tốc độ phản ứng, số tốc độ phản ứng có thay đổi không? Giải thích Bài 43: Người ta thực phản ứng NO2 (k) + F2 (k) NO2F (k) bình kín tích V (có thể thay đổi thể tích bình píttông) Áp suất ban đầu NO2 0,5 atm, F2 1,5 atm Trong điều kiện tốc độ đầu vo = 3,2 103 mol.L1.s1 Nếu thực phản ứng nhiệt độ với lượng ban đầu chất phản ứng thêm khí trơ vào bình thể tích thành V, áp suất tổng quát atm, tốc độ đầu 8.104 mol.L1.s1 Kết có cho phép thiết lập phương trình động học (biểu thức tốc độ) phản ứng hay không? Người ta lại thực phản ứng điều kiện nhiệt độ với lượng NO 2, F2 khí trơ (1) giảm thể tích xuống V/2 Tính giá trị tốc độ đầu vo Nếu thay cho việc thêm khí trơ, người ta thêm NO2 vào áp suất tổng quát atm thể tích V tốc độ đầu vo = 1,6.102 mol.L1.s1 Kết cho phép kết luận phương trình động học phản ứng? Dự đoán chế phản ứng Bài 44: Khi nghiên cứu cổ vật dựa vào 14C (t1/2 = 5730 năm), người ta thấy mẫu có 11C; số nguyên tử 14C số nguyên tử 11C; tỉ lệ độ phóng xạ 11C so với 14C 1,51.108 lần Hãy: a) Viết phương trình phản ứng phóng xạ beta (õ) hai đồng vị b) Tính tỉ lệ độ phóng xạ 11C so với 14C mẫu sau 12 kể từ nghiên cứu Cho biết năm có 365 ngày Bài 45: Đối với phản ứng: A + B → C + D Trộn thể tớch dung dịch chất A dung dịch chất B có nồng độ 1M: a Nếu thực phản ứng nhiệt độ 333,2K thỡ sau nồng độ C 0,215M Tính số tốc độ phản ứng b Nếu thực phản ứng 343,2K sau 1,33 nồng độ A giảm lần Tính lượng hoạt hoá phản ứng (theo kJ.mol-1) Trộn thể tớch dung dịch chất A với thể tích dung dịch chất B, nồng độ 1M, nhiệt độ 333,2K sau bao lõu A phản ứng hết 90%? Bài 46: Phản ứng oxi hoỏ ion I- ClO- mụi trường kiềm diễn theo phương trỡnh: ClO- + I- Cl- + IO- (a) tuân theo định luật tốc độ thực nghiệm v = k[ClO-][I-][OH-]-1 k Cho phản ứng (a) xảy theo chế: ClO- + H2O ‡ˆ ˆˆ 1ˆˆ†ˆ HClO + OH- nhanh; k 1 k2 I + HClO HIO + Clk OH- + HIO ‡ˆ ˆˆ 3ˆˆ †ˆ H2O + IO- k 3 chậm; nhanh Cơ chế có phù hợp với thực nghiệm động học hay không? Khi [I-]0 nhỏ so với [ClO-]0 [OH-]0 thời gian để nồng độ I- lại 6,25% so với lúc ban đầu gấp lần thời gian cần thiết để 75% lượng I- ban đầu phản ứng (a)? Bài 47: Một phản ứng pha khí xảy theo phương trình: X(k) Y(k) (1) Khi nồng độ đầu [X]0 = 0,02 mol.L-1 tốc độ đầu phản ứng v0 (ở 25 oC) 4.10-4 mol.L-1.phút-1; định luật tốc độ phản ứng có dạng: v = k.[X] (2), k số tốc độ phản ứng Tìm biểu thức liên hệ lgv (logarit tốc độ phản ứng) với thời gian phản ứng t tính hệ số biểu thức cho trường hợp phản ứng (1) Tính thời gian phản ứng nửa điều kiện nói Phản ứng 2NO (k) + 2H2 (k) N2 (k) + 2H2O (k) tuân theo quy luật động học thực nghiệm: v = k[NO]2[H2] Hai chế đề xuất cho phản ứng này: Cơ chế 1: Cơ chế 2: NO (k) N2O2 (k) NO (k) N2O2 (k) (nhanh) (nhanh) N2O2 (k) + H2 (k) N2O (k) + H2O (k) N2O2 (k) + H2 (k) 2HON (k) (chậm) (nhanh) N2O (k) + H2 (k) N2 (k) + H2O (k) HON (k) + H2 (k) H2O (k) + HN (k) (nhanh) (chậm) HN (k) + HON (k) N2 (k) + H2O (k) (nhanh) Cơ chế phù hợp với quy luật động học thực nghiệm? Tại sao? Bài 48: Để phân hủy hiđro peoxit (H2O2) với chất xúc tác ion iođua dung dịch có môi trường trung tính, người ta trộn dung dịch H2O2 3% (chấp nhận tương đương với 30 gam H2O2 1lít dung dịch) dung dịch KI 0,1 M với nước theo tỉ lệ khác thể tích để tiến hành thí nghiệm xác định thể tích oxi ( VO2 ) thoát Thí nghiệm υ O2 (ml/phút) 298 K atm 25 50 75 4,4 50 50 50 8,5 100 50 17,5 50 25 75 4,25 50 100 16,5 Xác định bậc phản ứng phân huỷ H2O2 chất xúc tác I- Viết phương trình hoá học biểu thức tính tốc độ phản ứng Tính nồng độ mol H2O2 bắt đầu thí nghiệm sau phút Cơ chế phản ứng xem chuỗi hai phản ứng sau: VH 2O2 (ml) H2O2 + I- VKI (ml) VH2O (ml) k H O + IO k2 (1) IO + H2O2 O2 + I + H2O (2) Hãy cho biết hai phản ứng xảy với tốc độ hay khác nhau? Phản ứng định tốc độ phản ứng giải phóng oxi? Giải thích.? Bài 49: - - Các trình trao đổi chất diễn thể động vật sản sinh chất độc hại, thí dụ O2 Nhờ tác dụng xúc tác số enzim (E) mà chất bị phá huỷ, thí dụ O 2 + H+ O2 + H O2 () Người ta nghiên cứu phản ứng () 25o C với xúc tác E supeoxiđeđimutazơ (SOD) Các thí nghiệm tiến hành dung dịch đệm có pH 9,1 Nồng độ đầu SOD thí nghiệm 0,400.106 mol.L1 Tốc độ đầu Vo phản ứng nồng độ đầu khác O2 ghi bảng đây: Co (O2) mol.L1 Vo mol.L1.s1 7,69.106 3,85.103 3,33.105 1,67.102 2,00.104 0,100 Thiết lập phương trình động học phản ứng () điều kiện thí nghiệm cho Tính số tốc độ phản ứng Có thể chấp nhận chế sau cho phản ứng () không: k1 E + O2 E + O (1) 2 k E + O2 E + O2 (2) 2 + k O2 + H H2 O2 (3) E phần tử trung gian hoạt động Bài 50: t0 Thực nghiệm cho biết nhiệt phân pha khí N2O5 NO + 1/2O2 (*) phản ứng chiều bậc Cơ chế thừa nhận rộng rãi phản ứng k1 N2O5 NO + NO3 (1) k1 NO + NO3 N2O5 (2) k2 NO + NO3 NO + NO + O2 (3) k3 N2O5 + NO NO (4) a) Áp dụng gần trạng thái dừng cho NO, NO3 chế trên, thiết lập biểu thức tốc độ (*) Kết có phù hợp với thực nghiệm không? b) Giả thiết lượng hoạt hóa (2) không, (3) 41,570 kJ.mol -1 Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân tử xét chế trên, phân tích cụ thể để đưa biểu thức tính k-1/ k2 cho biết trị số 350 K c)Từ phân tích giả thiết b) cho phản ứng (1) (2) dẫn tới cân hóa học có số K, viết lại biểu thức tốc độ (*) có số cbhh K Một phản ứng gây phá hủy tầng ozon khí là: NO + O3 → NO2 + O2 Trong thí nghiệm, tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ chất phản ứng sau: Thí nghiệm [NO], mol/l [O3], mol/l Tốc độ v, mol/l.s-1 N01 0,02 0,02 7,1.10-5 N02 0,04 0,02 2,8.10-4 N3 0,02 0,04 1,4.10-4 Xác định bậc phản ứng riêng a, b số tốc độ trung bình k phương trình động học: v = k[NO]a [O3]b Chú ý tới đơn vị đại lượng