c Cân bằng hóa học - Là trạng thái của phản ứng thuậ nghịch, ở đó trong cùng một đơn vị thời gian có bao nhiêu phân tử chất sản phẩm được hình thành từ những chất ban đầu thì có bấy nhiê
Trang 1Giải bài tập môn Hóa Học lớp 10 Bài 38: Cân bằng hóa học
Hướng dẫn giải bài tập lớp 10 Bài 38: Cân bằng hóa học
KIẾN THỨC CƠ BẢN
1 Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học
a) Phản ứng một chiều
Phản ứng chỉ ra theo một chiều từ trái sang phải được gọi là phản ứng một chiều Chất phản ứng biến đổi hoàn toàn thành chất sản phẩm và không xảy ra theo chiều ngược lại
b) Phản ứng thuận nghịch
Trong các phản ứng hóa học có nhiều trường hợp chất phản ứng biến đổi hoàn toàn thành chất sản phảm Đây là loại phản ứng một chiều (thuận nghịch) Nhưng cũng có những phản ứng hóa học trong đó chất phản ứng biến đổi thành chất sản phẩm và đông thời chất sản phảm lại phản ứng với nhau để biến thành chất tham gia phản ứng Những phản ứng này gọi là phản ứng thuận nghịch
Ví dụ: Cl2 + H2O HCl + HClO
2SO2 + O2 2SO2
- Chiều mũi tên từ trái sang phải là chiều phản ứng thuận
- Chiều mũi tên từ phải sang trái là chiều phản ứng nghịch
c) Cân bằng hóa học
- Là trạng thái của phản ứng thuậ nghịch, ở đó trong cùng một đơn vị thời gian có bao nhiêu phân tử chất sản phẩm được hình thành từ những chất ban đầu thì có bấy nhiêu phân tử chất sản phẩm phản ứng với nhau để tạo thành chất ban đầu Trạng thái này của phản ứng thuận nghịch được gọi là cân bằng hóa học
- Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch
2 Hằng số cân bằng hóa học
a) Cân bằng trong hệ đồng thể
- Hệ đồng thể là gì?
Hệ đồng thể là hệ mà các tính chất lí học và hóa học đều như nhau ở mọi vị trí trong hệ Thí dụ: hệ gồm các chất khí, hệ gồm các chất tan trong dung dịch
Trang 2- Giả sử có một phản ứng thuận nghịch sau:
aA + bB cC + dD
TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI
1 Ý nào sau đây là đúng:
A Bất cứ phản ứng nào cũng phải đạt đến trạng thái cân bằng hóa học
B Khi phản ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng thì phản ứng dừng lại
C Chỉ có những phản ứng thuận nghịch mới có trạng thái cân bằng hóa học
D Ở trạng thái cân bằng, khối lượng các chất ở hai vế của phương trình phản ứng phải bằng nhau
Trả lời
C đúng
2 Hệ cân bằng sau được thực hiện trong bình kín:
2SO2(k) + O2(k) 2SO3(k) ∆H < 0
Yếu tố nào sau đây không làm nồng độ các chất trong hệ cân bằng biến đổi?
A Biến đổi nhiệt độ
B Biến đổi áp suất
C Sự có mặt chất xúc tác
D Biến đổi dung tích của bình phản ứng
Lời giải
C Sự có mặt chất xúc tác Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuân và tốc độ phản ứng nghịch với số lần bằng nhau Do vậy, chất xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng hóa học hay không làm nồng độ các chất trong cân bằng biến đổi
3 Cân bằng hóa học là gì? Tại sao nói cân bằng hóa học là cân bằng động?
Lời giải
- Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuân nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch
- Cân bằng hóa học là cân bằng động vì: ở trạng thái cân bằng không phải là phản ứng dừng lại, mà là phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn xảy ra, nhưng tốc độ bằng nhau (Vth = Vngh) Điều này có nghĩa là trong một đơn vị thời gian số mol
Trang 3chất phản ứng giảm đi bao nhiêu theo phản ứng thuận lại được tạo ra bấy nhiêu theo phản ứng nghịch Do đó cân bằng hóa học là cân bằng động
4 Thế nào là sự chuyển dịch cân bằng? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến cân bằng hóa học? Chất xúc tác có ảnh hưởng đến cân bằng hóa học không? Vì sao?
Lời giải
- Sự dịch chuyển cân bằng hóa học là siwj phá vỡ trạng thái cân bằng cũ để
chuyển sang một trạng thái cân bằng mới do các yếu tố bên ngoài tác động lên cân bằng
- Những yếu tố làm chuyển dịch cân bằng là nồng độ, áp suất và nhiệt độ
- Chất xúc tác không có ảnh hưởng đến cân bằng hóa học, vì chất xúc tác không làm biến đổi nồng độ các chất trong cân bằng và cũng không làm biến đổi hằng số cân bằng Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch với số lần bằng nhau, nên nó có tác dụng làm cho phản ứng thuận nghịch đạt tới trạng thái cân bằng nhanh chóng hơn
5 Phát biểu nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê và dựa vào cân bằng sau để minh hoạ:
C(r) + CO2(k) 2CO(k); ∆H > 0
Lời giải
Nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê:
Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân băng khi chịu một tác động bên ngoài, như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ, sẽ chuyển dịch câng bằng theo chiều giảm tác động bên ngoài đó
Áp dụng: Giảm áp suất, tăng nhiệt độ (phản ứng thu nhiệt), tăng nồng độ CO2 hoặc nồng độ CO cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận
6 Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín:
C(r) + H2O(k) CO(k) + H2(k); ∆H > 0 (1)
CO(k) + H2O(k) CO2(k) + H2(k); ∆H < 0 (2)
Các cân bằng trên chuyển dịch như thế nào khi biến đổi trong một các điều kiện sau?
a) Tăng nhiệt độ
b) Thêm hơi nước vào
c) Thêm khí H2 ra
Trang 4d) Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích hệ giảm xuống.
e) Dùng chất xúc tác
Lời giải
a) C (r) + H2O (k) CO (k) + H2 (k); (∆H > 0)
b) CO (k) + H2O (k) CO2 (k) + H2 (k); (∆H < 0)
7 Cho phản ứng với nước theo phương trình hóa học sau:
Cl2 + H2O HClO +HCl
Dưới tác dụng của ánh sáng, HClO bị phân hủy theo phản ứng:
2HClO → 2HCl + O2 ↑
Giải thích tại sao nước clo (dung dịch clo trong nước) không bảo quản được lâu
Lời giải
Nước clo không bảo quản được lâu vì cân bằng hóa học chuyển dịch theo chiều thuận, clo tác dụng từ từ với nước đến hết
8 Cho biết phản ứng sau: 4CuO (r) 2Cu 2 O (r) + O 2(k) (∆H > 0)
Có thể dùng những biện pháp gì để tăng hiệu suất chuyển hóa CuO thành
Cu 2 O?
Lời giải
Dùng biện pháp đun nóng (phản ứng thu nhiệt) hoặc hút khí O2 ra