TRƯỜNG THPT QUỐC HỌC QUY NHƠN ♣ TÀI LIỆU ÔN THI CĐ – ĐH 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 nhanh hay chậm phản ứng hóa học, người ta đưa khái niệm tốc độ phản ứng hóa học, gọi tắt tốc độ phản ứng Tốc độ phản ứng độ biến thiên nồng độ chất phản ứng sản phẩm đơn vị thời gian ΔC v= => ∆C: độ biến thiên nồng độ (mol/l), ∆t: độ biến thiên thời gian (s), x: hệ số tỉ lượng x Δt 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, 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 chất làm tăng tốc độ phản ứng, lại sau phản ứng kết thúc 2/ Cân hóa học: a/ Phản ứng thuận nghịch: Phản ứng xảy đồng thời theo hai chiều ngược điều kiện nhau.H2 + I2 € 2HI b/ Cân hóa học: Trạng thái phản ứng thuận nghịch mà vận tốc phản ứng thuận vận tốc phản ứng nghịch Lưu ý: Cân hóa học cân động phản ứng thuận phản ứng nghịch xảy với vận tốc nên nồng độ chất hệ không thay đổi c/ Nguyên lí chuyển dịch cân (Le Chatelier): “Cân phản ứng thuận nghịch chuyển dời theo chiều chống lại thay đổi điều kiện bên (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 Giảm số phân tử khí Hạ áp suất Tăng số phân tử khí Nhiệt độ Tăng nhiệt độ Thu nhiệt Hạ nhiệt độ Phát nhiệt Lưu ý: Chất xúc tác không làm dịch chuyển cân bằng, làm phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân II/ KIẾN THỨC BỔ SUNG: 1/ Biểu thức vận tốc phản ứng: Vận tốc phản ứng tỉ lệ thuận với tích nồng độ chất tham gia phản ứng, với số mũ hệ số hợp thức chất tương ứng phương trình phản ứng hóa học Xét phản ứng: mA + nB → pC + qD Biểu thức vận tốc: v = k [A]m[B]n k: số tỉ lệ (hằng số vận tốc) [A], [B]: nồng độ mol chất A B 2/ Hằng số cân bằng: Xét phản ứng thuận nghịch: mA + nB € pC + qD Vận tốc phản ứng thuận: vt = kt [A]m[B]n Vận tốc phản ứng nghịch: = kn [C]p[D]q Khi phản ứng đạt cân bằng: vt = ⇒ kt [A]m[B]n = kn [C]p[D]q k t [C]p [D]q ⇒ K cb = = (kí hiệu: [] nồng độ lúc cân bằng) k n [A]m [B]n Biết Kcb suy nồng độ chất lúc cân ngược lại GV: Đỗ Thị Thảo (Th Sĩ Hóa Học) – Trang TRƯỜNG THPT QUỐC HỌC QUY NHƠN ♣ TÀI LIỆU ÔN THI CĐ – ĐH CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ CÂN BẰNG VÀ SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG Dạng 1: Tốc độ phản ứng Câu Trong CN người ta điều chế NH3 theo phương trình hoá học: N (k ) + 3H (k ) ⇔ NH (k ) tăng nồng độ H2 lên hai lần (giữ nguyên nồng độ N2 nhiệt độ phản ứng) tốc độ phản ứng tăng lên lần? A lần B lần C lần D 16lần Hướng dẫn giải: giả sử ban đầu [N2] = a M [H2] = bM tốc độ pư ban đầu tính CT v1 = k[N2][H2]3 = k.a.b3 - - - - sau - - - - - - - - CT: v2= k[N2][H2]3= k.a.(2b)3 => v2 = v1 Chọn đáp án C Câu Khi nhiệt độ tăng thêm 100c, tốc độ phản ứng hoá học tăng thêm lần Hỏi tốc độ phản ứng tăng lên lần nâng nhiệt độ từ 250c lên 750? (2 gọi hệ số nhiệt độ) A 32 lần B lần C lần D 16lần Hướng dẫn giải: v = v1 t − t1 10 =v1 25 =32 v1 đáp án A Câu Khi nhiệt độ tăng thêm 100c, tốc độ phản ứng hoá học tăng thêm lần để tốc độ phản ứng (đang tiến hành 30oc) tăng lên 81 lần cần thực hiệt nhiệt độ nào? A 40oc B 500c C 600c D 700c Hướng dẫn giải: t − t1 t − 30 t − 30 10 = ⇒ t = 70 đáp án D v = v1 = v1 10 = 81v1 = v1 => 10 Câu Khi nhiệt độ tăng thêm 100c, tốc độ phản ứng hoá học tăng thêm lần Hỏi tốc độ phản ứng giảm lần nhiệt nhiệt độ giảm từ 700c xuống 40 lần? A 32 lần B 64 lần C lần D 16 lần Hướng dẫn giải: v = v1 t − t1 10 = v1 70 − 40 10 = 43v1 = V1.64 đáp án B Câu Khi nhiệt độ tăng thêm 500c tốc độ phản ứng hoá học tăng lên 1024 lần Hỏi giá trị hệ số nhiệt tốc độ phản ứng là? A B 2,5 C D Hướng dẫn giải: v = v1 a t − t1 10 = v1 a = 1024v1 = V1.4 đáp án D Câu Trong phản ứng sau đây, lượng Fe cặp lấybằng cặp có tốc độ phản ứng lớn nhất? A Fe + ddHCl 0,1M B Fe + ddHCl 0,2 M C Fe + ddHCl 0,3M D Fe + ddHCl 20%, (d = 1,2 g / ml ) Hướng dẫn giải: đáp án D 100.1,2.20 = 0,676 → [ HCl ] = 6,76 100.35,5 Câu Cho phương trình A(k) + 2B (k) C (k) + D(k) Tốc độ phản ứng tính công thức v = k [ A].[ B ] Hỏ tốc độ phản ứng tăng lên lần a Nồng độ B tăng lên lần, nồng độ A không đổi (tăng lần) b áp suất hệ tăng lần (tăng lần) Giả sử v = 100 ml dd HCl 20% n HCl = GV: Đỗ Thị Thảo (Th Sĩ Hóa Học) – Trang TRƯỜNG THPT QUỐC HỌC QUY NHƠN ♣ TÀI LIỆU ÔN THI CĐ – ĐH Câu Để hoà tan Zn dd HCl 200c cần 27 phút, Zn tan hết dd HCl nói 400c phút Hỏi để hoà tan hết Tấm Zn dd HCl 550c cần thời gian? A 60 s B 34,64 s C 20 s D 40 s Hướng dẫn giải: Khi nhiệt độ tăng 40 – 20 = 200c thời gian phản ứng giảm 27:3 = lần Vậy tốc độ phản ứng tăng lần => tăng 100c tốc độ phản ứng tăng lần Khi tăng thêm 550c tốc độ phản ứng tăng 27.60 t = 3,5 = 34,64 s 55 − 20 10 = 3,5 Vậy thời gian để hoà tan Zn 55 c là: Dạng 2: Hằng số cân Câu nhiệt độ định, phản ứng thuận nghịch N (k ) + 3H (k ) ⇔ NH (k ) đạt trạng thái cân nồng độ chất sau: [H2] = 2,0 mol/lít [N2] = 0,01 mol/lít [NH3] = 0,4 mol/lít Hằng số cân nhiệt độ nồng độ ban đầu N2 H2 A 2,6 M B 2,6 M C 3,6 M D 5,6 M Hướng dẫn giải: (0,4) [ NH ] k= = =2 [ N ].[ H ] 0,01.(2) [N2] = 0,21M [H2] = 2,6M Câu Một phản ứng thuận nghịch A(k ) + B (k ) ⇔ C (k ) + D(k ) Người ta trộn bốn chất A, B, C, D chất mol vào bình kín tích v không đổi Khi cân thiết lập, lượng chất C bình 1,5 mol Hãy tìm k = ? A B 10 C 12 D Hướng dẫn giải: [ C ] [ D] = (1,5) = k= [ A] [ B ] 0,5 Câu Tính nồng độ cân chất phương trình: CO (k ) + H O(k ) ⇔ CO (k ) + H (k ) Nếu lúc đầu có CO nước với nồng độ [CO] = 0,1M [H2O] = 0,4 M k = A 0,08 B 0,06 C 0,05 D 0,1 Hướng dẫn giải: ( x) [ CO2 ] [ H ] k= = =1 → x = 0,08 [ CO ] [ H O] (0,1 − x).(0,4 − x) GV: Đỗ Thị Thảo (Th Sĩ Hóa Học) – Trang TRƯỜNG THPT QUỐC HỌC QUY NHƠN ♣ TÀI LIỆU ÔN THI CĐ – ĐH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Tốc độ phản ứng : A Độ biến thiên nồng độ chất phản ứng đơn vị thời gian B Độ biến thiên nồng độ sản phẩm phản ứng đơn vị thời gian C Độ biến thiên nồng độ chất phản ứng sản phẩm phản ứng đơn vị thời gian D Độ biến thiên nồng độ chất phản ứng đơn vị thời gian Câu Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào yếu tố sau : A Nhiệt độ B Nồng độ, áp suất C chất xúc tác, diện tích bề mặt D A, B C Câu Dùng không khí nén thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang), yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng ? A Nhiệt độ, áp suất B tăng diện tích C Nồng độ D xúc tác Câu Cho 5g kẽm viên vào cốc đựng 50ml dung dịch H2SO4 4M nhiệt độ thường (25o) Trường hợp tốc độ phản ứng không đổi ? A Thay 5g kẽm viên 5g kẽm bột B Thay dung dịch H2SO4 4m dung dịch H2SO4 2M C Thực phản ứng 50oC D Dùng dung dịch H2SO4 gấp đôi ban đầu Câu Cho phản ứng hóa học : A (k) + 2B (k) + nhiệt → AB2 (k) Tốc độ phản ứng tăng : A Tăng áp suất B Tăng thể tích bình phản ứng B Giảm áp suất D Giảm nồng độ A Câu Tăng nhiệt độ hệ phản ứng dẩn đến va chạm có hiệu phân tử chất phản ứng Tính chất va chạm A Thoạt đầu tăng, sau giảm dần B Chỉ có giảm dần C Thoạt đầu giảm, sau tăng dần D Chỉ có tăng dần Câu Cho phản ứng: Zn(r) + 2HCl (dd) → ZnCl2(dd) + H2(k) Nếu tăng nồng độ dung dịch HCl số lần va chạm chất phản ứng sẽ: A Giảm, tốc độ phản ứng tạo sản phẩm tăng B Giảm, tốc độ phản ứng tạo sản phẩm giảm C Tăng, tốc độ phản ứng tạo sản phẩm tăng D Tăng, tốc độ phản ứng tạo sản phẩm giảm Câu Khi diện tích bề mặt tăng, tốc độ phản ứng tăng với phản ứng có chất tham gia ? A Chất lỏng B Chất rắn C Chất khí D Cả Câu Hai nhóm học sinh làm thí nghiệm: nghiên cứu tốc độ phản ứng kẽm tan dung dịch axit clohydric: • Nhóm thứ : Cân miếng kẽm 1g thả vào cốc đựng 200ml dung dịch axit HCl 2M • Nhóm thứ hai : Cân 1g bột kẽm thả vào cốc đựng 300ml dung dịch axit HCl 2M Kết cho thấy bọt khí thóat thí nghiệm nhóm thứ hai mạnh do: A Nhóm thứ hai dùng axit nhiều B Diện tích bề mặt bột kẽm lớn C Nồng độ kẽm bột lớn D Cả ba nguyên nhân sai Câu 10 Khi nhiệt độ tăng thêm 10 tốc độ phản ứng tăng lần Khi nhiệt độ tăng từ 20o lên 80o tốc độ phản ứng tăng lên A 18 lần B 27 lần C 243 lần D 729 lần Câu 11 Có phương trình phản ứng: 2A + B → C Tốc độ phản ứng thời điểm tính biểu thức: v = k [A]2.[B] Hằng số tốc độ k phụ thuộc : A Nồng độ chất B Nồng độ chất B C Nhiệt độ phản ứng D Thời gian xảy phản ứng Câu 12 Trong hệ phản ứng trạng thái cân bằng: 2SO2 (k) + O2 (k) € 2SO3 (k) ( ∆ H 0, phản ứng thu nhiệt D ∆H < 0, phản ứng tỏa nhiệt Câu 56 (Cao đẳng – 2008) Hằng số cân phản ứng xác định phụ thuộc vào A áp suất B chất xúc tác C nồng độ D nhiệt độ Câu 23 (Cao đẳng – 2010) Cho cân bằng hoá học: PCl5 (k) € PCl3 (k) + Cl (k); ∆H > Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận A thêm PCl3 vào hệ phản ứng B tăng nhiệt độ của hệ phản ứng C thêm Cl2 vào hệ phản ứng D tăng áp suất của hệ phản ứng GV: Đỗ Thị Thảo (Th Sĩ Hóa Học) – Trang TRƯỜNG THPT QUỐC HỌC QUY NHƠN ♣ TÀI LIỆU ÔN THI CĐ – ĐH → 2SO3 (k) Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của Câu (Đại Học KA – 2010) Cho cân bằng 2SO2 (k) + O2 (k) ¬ hỗn hợp khí so với H2 giảm Phát biểu đúng nói về cân bằng này là : A Phản ứng nghịch toả nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận tăng nhiệt độ B Phản ứng thuận toả nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch tăng nhiệt độ C Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận tăng nhiệt độ D Phản ứng thuận thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch tăng nhiệt độ Hướng dẫn giải: M hỗn hợp khí SO2, O2, SO3 phụ thuộc vào tỉ lệ số mol chúng (MO2 = 32< M < MSO3 = 64) Khi tăng nhiệt độ tỉ khối hỗn hợp so với H2 giảm, tức M giàm Có nghĩa số mol SO3 giảm Vậy tăng nhiệt độ cân chuyển dịch theo chiều nghịch chiều thu nhiệt, suy chiều thuận chiều toả nhiệt → 2NO2 (k) 250C Khi chuyển dịch sang trạng Câu 60 (Đại Học KA – 2010) Xét cân bằng: N2O4 (k) ¬ thái cân nồng độ N2O4 tăng lên lần nồng độ NO2 A tăng lần B tăng lần C tăng 4,5 lần D giảm lần Hướng dẫn giải: Gọi nồng độ N2O4 NO2 ban đầu a, x Sau tăng nồng độ N2O4 9a, NO2 y y x2 y2 =3 => = x a 9a Hướng dẫn: Theo hướng dẫn Dân trí Tổ chuyên gia giải đề Hệ thống đào tạo Công nghệ thông tin Quốc tế Bachkhoa-Aptech Bachkhoa-Npower cung cấp chọn D, PGS.TS Đào Hữu Vinh (ĐH Khoa học Tự nhiên - ĐH Quốc gia Hà Nội) chọn D Nhưng đáp án thức Bộ giáo dục B [ NO2 ] KC = => [ NO2 ] = K C [ N O4 ] = a Khi [N2O4] tăng lần [ NO2 ] = K C 9.[ N O4 ] = 3a => B [ N O4 ] Câu 34 (Đại Học KB – 2010) Cho các cân bằng sau → H2 (k) + I2 (k) ; (I) 2HI (k) ¬ → CaO (r) + CO2 (k) ; (II) CaCO3 (r) ¬ → Fe (r) + CO2 (k) ; (III) FeO (r) + CO (k) ¬ → 2SO3 (k) (IV) 2SO2 (k) + O2 (k) ¬ Khi giảm áp suất của hệ, số cân bằng bị chuyển dịch theo chiều nghịch là A B C D Hướng dẫn giải: Giảm áp xuất cân chuyển dịch theo chiều tăng áp suất hệ (tăng tổng số mol khí): → CaO (r) + CO2 (k) : pư theo chiều thuận) (II) CaCO3 (r) ¬ → 2SO3 (k) (nghịch) (IV) 2SO2 (k) + O2 (k) ¬ → H2 (k) + I2 (k) ; (III) FeO (r) + CO (k) ¬ → Fe (r) + CO2 (k) (không ảnh hưởng áp suất) (I) 2HI (k) ¬ GV: Đỗ Thị Thảo (Th Sĩ Hóa Học) – Trang