Chƣơng 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.3 Tuyển chọn, xõy dựng hệ thống bài tập phần cơ sở húa học lớp10 để
2.3.5. Tốc độ phản ứng và cõn bằng húa học
A. Bài tập tự luận
Dạng 1: Tốc độ phản ứng * Lưu ý về phương phỏp
- Vận dụng cỏc yếu tốc ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng để tỡm biện phỏp làm tăng tốc độ phản ứng. Biết giải thớch cỏc vấn đề thực tiễn liờn quan đến tốc độ phản ứng.
- Sử dụng cỏc biểu thức biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ phản ứng với nồng độ, nhiệt độ, hằng số nhiệt độ để tớnh tốc độ phản ứng và ngược lại.
* Hệ thống bài tập
5.1. Hĩy cho biết người ta đĩ sử dụng biện phỏp nào để tăng tốc độ phản ứng
a) Rắc men vào tinh bột đĩ được nấu chớn (cơm, ngụ, khoai, ...) để ủ rượu. b) Dựng quạt thụng giú trong bễ lũ rốn.
c) Nộn hỗn hợp khớ nitơ và hiđro ở ỏp suất cao để tổng hợp amoniac.
d) Nung hỗn hợp bột đỏ vụi, đất sột và thạch cao ở nhiệt độ cao để sản xuất clinke, trong cụng nghiệp sản xuất xi măng.
e) Dựng phương phỏp ngược dũng, trong sản xuất axit sunfuric. Hơi SO3 đi từ dưới lờn, dung dịch axit H2SO4 đặc đi từ trờn đỉnh thỏp hấp thụ xuống.
5.2. Một phản ứng húa học xảy ra theo phương trỡnh: A + B → C. Biết nồng độ ban
đầu của A là 0,8 M, nồng độ của B là 1,0M. Sau 20 phỳt, nồng độ của A cũn 0,78M. Hỏi a) Sau 20 phỳt nồng độ của B là bao nhiờu ?
b) Tớnh tốc độ trung bỡnh của phản ứng.
5.3. Một phản ứng húa học xảy ra theo phương trỡnh: A + 2B → 3C. Biết nồng
độ ban đầu của A là 0,5M; của B là 0,8M; của C là 0,0M. Sau 10 phỳt nồng độ của chất C là 0,15M.
a) Hỏi nồng độ của chất A và B lỳc đú là bao nhiờu
b) Tớnh tốc độ trung bỡnh của phản ứng trong khoảng thời gian núi trờn theo chất B và C cú khỏc nhau khụng?
5.4. Phản ứng giữa 2 chất khớ A và B được minh họa bằng phương trỡnh sau: A
+ B → 2C, tốc độ của phản ứng này là vk A B .Thực hiện phản ứng này với sự khỏc nhau về nồng độ ban đầu của cỏc chất:
a) Nồng độ mỗi chất là 0,01M.
b) Nồng độ của chất A là 0,04M, của chất B là 0,01M c) Nồng độ mỗi chất là 0,04M
Tốc độ phản ứng ở trường hợp (b) và trường hợp (c) lớn hơn bao nhiờu lần so với trường hợp (a).
5.5. Cho phản ứng húa học: H2(k) + I2(k) 2HI(k). Cụng thức tớnh tốc độ của phản ứng trờn là v = k [H2] [I2]. Tốc độ của phản ứng húa học trờn sẽ tăng bao nhiờu lần khi tăng ỏp suất chung của hệ lờn 3 lần?
5.6. Cho phản ứng húa học: 2NO(k) + O2(k) 2NO2(k)
Tốc độ phản ứng húa học trờn được tớnh theo cụng thức v = k [NO]2
[O2]. Hỏi ở
nhiệt độ khụng đổi, ỏp suất chung của hệ đĩ tăng bao nhiờu lần khi tốc độ của phản ứng tăng 64 lần?
5.7. Nghiờn cứu sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng tổng hợp hiđro iotua vào nhiệt độ, trong một khoảng nhiệt độ xỏc định, người ta biết rằng khi nhiệt độ tăng lờn 100C thỡ tốc độ của phản ứng húa học này tăng lờn 3 lần. Hỏi:
a) Tốc độ phản ứng húa học trờn tăng lờn bao nhiờu lần khi nhiệt độ tăng từ 250C lờn 750
C ?
b) Tốc độ phản ứng húa học trờn giảm bao nhiờu lần khi nhiệt độ giảm từ 1350C xuống 950
C ?
5.8. Hồ tan hết một mẫu Zn trong dung dịch axit HCl ở 200C cần 27 phỳt. Cũng mẫu Zn đú tan hết trong dung dịch axit núi trờn ở 400C trong 3 phỳt. Hỏi để hồ tan hết mẫu Zn đú trong dung dịch axit núi trờn ở 650C thỡ cần thời gian bao nhiờu giõy?
Dạng 2: Bài tập về cõn bằng húa học * Lưu ý về phương phỏp
- Vận dụng cỏc yếu tố ảnh hưởng đến sự dịch chuyển cõn bằng để xỏc định chiều của phản ứng và ngược lại.
- Sử dụng biểu thức biểu diễn mối quan hệ giữa hằng số cõn bằng phản ứng với nồng độ, ỏp suất để tớnh hằng số cõn bằng và ngược lại.
* Hệ thống bài tập
5.9. Xột cỏc hệ cõn bằng sau trong bỡnh kớn:
a) C(r) + H2O(k) 2CO(k) + H2 (k); H= 172 kJ b) CO(k) + H2O(k) 2CO2 k) + H2(k) ; H= -41 kJ
Cõn bằng trờn dịch chuyển như thế nào khi biến đổi một trong cỏc điều kiện sau: Tăng nhiệt độ; Tăng ỏp suất; Thờm hơi nước; Thờm khớ H2.
5.10. Cho cõn bằng hoỏ học:2NO2 N2O4 H 58,04kJ
Cõn bằng sẽ chuyển dịch như thế nào, giải thớch, khi: a) Tăng nhiệt độ.
b) Tăng ỏp suất.
5.11. Xột phản ứng thuận nghịch sau: H2 (k) + I2 (k) 2HI (k) - Ở 400oC phản ứng trờn cú giỏ trị hằng số cõn bằng Kc = 50.
- Tại một thời điểm nào đú của hệ phản ứng, nồng độ mol/lớt của cỏc chất cú giỏ trị sau đõy:
[H2] (mol/l) [I2] (mol/l) [HI] (mol/l)
a 2,0 5,0 10,0
b 1,5 0,25 5,0
c 1,0 2,0 10,0
Hỏi tại thời điểm đú phản ứng đang diễn biến theo chiều nào để đạt trạng thỏi cõn bằng.
5.12. Cho phản ứng thuận nghịch: N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k). Ở một nhiệt độ nhất định, khi đạt tới cõn bằng húa học nồng độ của N2, H2 và NH3 lần lượt là 0,01M; 1,0 M và 0,6M. Tớnh hằng số cõn bằng ở nhiệt độ đú và nồng độ ban đầu của N2 và H2.
5.13. Cho biết phản ứng: H2O(k) + CO(k) H2 (k) + CO2 (k) Ở 7000
C hằng số cõn bằng K = 1,873. Tớnh nồng độ H2O và CO ở trạng thỏi cõn bằng, biết rằng hỗn hợp ban đầu gồm 0,300 mol H2O và 0,300 mol CO trong bỡnh 10 lớt ở 7000
C.
5.14. N2O4 phõn hủy theo phản ứng : N2O4(k) 2 NO2(k). Ở 270C và 1,0 atm độ phõn hủy là 20%. Xỏc định:
a) Hằng số cõn bằng Kp;
b) Độ phõn hủy ở 270C và dưới ỏp suất 0,1 atm.
5.15. Hằng số cõn bằng của phản ứng H2 (k) + I2(k) 2HI (k) ở 6000
C bằng 64.
a) Nếu trộn H2 và I2 theo tỉ lệ mol 2:1 và đun núng hỗn hợp tới 6000C thỡ cú bao nhiờu phần trăm I2 tham gia phản ứng ?
b) Cần trộn H2 và I2 theo tỉ lệ như thế nào để cú 99% I2 tham gia phản ứng (6000C).
5.16. Một bỡnh kớn chứa khớ NH3 ở 00C và 1,0 atm với nồng độ 1,0 mol/l. Nung bỡnh kớn đến 5460C và NH3 bị phõn hủy theo phản ứng :
2NH3(k) N2(k) + 3H2(k)
Khi phản ứng trờn đạt tới cõn bằng, ỏp suất trong bỡnh là 3,3 atm. Thể tớch bỡnh khụng đổi. Tớnh hằng số cõn bằng của phản ứng phõn hủy trờn ở 5460
C.
5.17. Khi trộn 1,0 mol CH3COOH với 1,0 mol C2H5OH và để phản ứng xảy ra,
lỳc cõn bằng người ta thấy tạo thành 3 2
mol etyl axetat. Nếu trộn 1,0 mol CH3COOH
với 3,0 mol C2H5OH thỡ lỳc cõn bằng sẽ tạo ra bao nhiờu mol etyl axetat?
5.18. Tỉ khối hơi của sắt (III) khan so với khụng khớ ở nhiệt độ 4470C là 10,49 và ở nhiệt độ 5170C là 9,57 vỡ tồn tại cõn bằng: 2FeCl3(k) Fe2Cl6(k)
a) Tớnh số mol Fe2Cl6 cú mặt trong cõn bằng ở hai nhiệt độ trờn.
b) Phản ứng thuận (chiều từ trỏi sang phải) ở trờn là phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt.
5.19. Cho 0,1 mol CaCO3 (r) vào bỡnh chõn khụng dung tớch 1 lớt để thực hiện phản ứng sau: CaCO3 (r) CaO (r) +CO2 (k)
Ở nhiệt độ 8200C hằng số cõn bằng KC = 4,28.10-3 Ở nhiệt độ 8800C hằng số cõn bằng KC = 1,06.10-2
Tớnh hiệu suất chuyển hoỏ CaCO3 thành CaO và CO2 (%CaCO3 bị phõn huỷ) khi đạt đến trạng thỏi cõn bằng ở hai nhiệt độ trờn. So sỏnh kết quả thu được rỳt ra kết luận và giải thớch.
5.20. Cú cõn bằng sau: N2O4(k) 2 NO2(k).
a) Cho 18,4g N2O4 vào bỡnh dung tớch 5,904 lớt ở 270C. Lỳc cõn bằng ỏp suất của hỗn hợp khớ trong bỡnh là 1 atm. Tớnh ỏp suất riờng phần của NO2 và N2O4 lỳc cõn bằng.
b) Nếu giảm ỏp suất của hệ cõn bằng xuống bằng 0,5 atm thỡ ỏp suất riờng phần của NO2 và N2O4 lỳc này là bao nhiờu? Kết quả tỡm được cú phự hợp với nguyờn lớ Lơ Sactơlie khụng?
B. Bài tập trắc nghiệm
5.21. Cho 3,0 gam Zn hạt vào một cốc đựng dung dịch H2SO4 2M ở nhiệt độ thường. Tỏc động nào sau đõy khụng làm tăng vận tốc của phản ứng?
A. Thay 3 gam Zn hạt bằng 6 gam bột Zn. B. Dựng H2SO4 4M thay cho H2SO4 2M. C. Tăng nhiệt độ phản ứng
D. Tăng thể tớch dung dịch H2SO4 lờn gấp đụi.
5.22. Cho phản ứng: A + B C
Biết nồng độ ban đầu của A bằng 0,1 M và nồng độ của nú sau 30 phỳt là 0,07 M thỡ tốc độ trung bỡnh của phản ứng trong thời gian này là
A. 1.10-3 mol-1.phut-1. B. 1,32.10-3 mol-1.phut-1. C. 5.10-4 mol-1.phut-1. D. 4.10-3 mol-1.phut-1.
5.23. Cho phản ứng húa học: 2N2O5(k) 4NO2(k) + O2(k)
Tốc độ phản ứng húa học trờn được tớnh theo cụng thức v = k[N2O5]. Hỏi ở nhiệt độ khụng đổi, ỏp suất chung của hệ đĩ tăng bao nhiờu lần khi tốc độ của phản ứng tăng 4 lần?
A. 4 lần. B. 6 lần. C. 8 lần. D. 2 lần.
5.24. Cho chất xỳc tỏc MnO2 vào 100 ml dung dịch H2O2, sau 60 giõy thu được
33,6 ml khớ O2 (ở đktc). Tốc độ trung bỡnh của phản ứng (tớnh theo H2O2) trong 60 giõy trờn là
A. 2,5.10-4 mol/(l.s). B. 5,0.10-4 mol/(l.s). C. 1,0.10-3 mol/(l.s). D. 5,0.10-5 mol/(l.s).
5.25. Tốc độ của phản ứng tăng bao nhiờu lần nếu tăng nhiệt độ từ 2000C đến 2400C? biết rằng khi tăng 100
C thỡ tốc độ phản ứng trờn tăng hai lần.
A. 8 lần. B. 16 lần. C. 32 lần. D. 9 lần.
5.26. Để hồ tan hết một mẫu Al trong dung dịch axit HCl ở 250
C cần 36 phỳt. Cũng mẫu Al đú tan hết trong dung dịch axit núi trờn ở 450C trong 4 phỳt. Hỏi để hồ tan mẫu Al đú trong dung dịch axit núi trờn ở 600
C thỡ cần thời gian bao nhiờu giõy? A. 38,90 giõy. B. 40,051 giõy. C. 34,641 giõy. D. 28,892 giõy.
5.27. Cho phương trỡnh hoỏ học của phản ứng tổng hợp amoniac:
N2 (k) + 3H2 (k 2NH3 (k)
Khi tăng nồng độ của hiđro lờn 2 lần, tốc độ phản ứng thuận (vt = kt[N2].[H2]3) A. tăng lờn 8 lần. B. giảm đi 2 lần. C. tăng lờn 6 lần. D. tăng lờn 2 lần.
5.28. Cho cõn bằng hoá học : PCl5 (k) PCl3 (k) + Cl2 (k) ; H > 0 Cõn bằng chuyờ̉n dịch theo chiờ̀u thụ̃n khi
A. thờm PCl3 vào hệ phản ứng. B. tăng nhiợ̀t đụ̣ của hợ̀ phản ứng. C. thờm Cl2 vào hệ phản ứng. D. tăng áp sṹt của hợ̀ phản ứng.
5.29. Cho cõn bằng hoỏ học: N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k);
Biết phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt. Cõn bằng hoỏ học khụng bị chuyển
dịch khi
A. thay đổi ỏp suất của hệ. B. thay đổi nồng độ N2. C. thay đổi nhiệt độ. D. thờm chất xỳc tỏc Fe.
5.30. Cho cỏc cõn bằng sau : o xt,t 2 2 3 (1) 2SO (k) O (k) 2SO (k) xt,to 2 2 3 (2) N (k) 3H (k) 2NH (k) o t 2 2 2 (3) CO (k)H (k)CO(k)H O(k) to 2 2 (4) 2HI(k)H (k)I (k) Khi thay đổi ỏp suất, nhúm gồm cỏc cõn bằng hoỏ học đều khụng bị chuyển dịch là A. (1) và (3). B. (2) và (4). C. (3) và (4). D. (1) và (2).
5.31.Cho cõn bằng (trong bỡnh kớn) sau:
CO(k) + H2O(k) CO
2(k) + H2(k) ΔH < 0.
Trong cỏc yếu tố: (1) tăng nhiệt độ; (2) thờm một lượng hơi nước; (3) thờm một lượng H2; (4) tăng ỏp suất chung của hệ; (5) dựng chất xỳc tỏc. Dĩy gồm cỏc yếu tố đều làm thay đổi cõn bằng của hệ là:
A. (1), (4), (5). B. (1), (2), (3). C. (1), (2), (4). D. (2), (3), (4). 5.32. Cho cỏc cõn bằng hoỏ học: N2(k) + 3H2(k) 2NH 3(k) (1) H2(k) + I2(k) 2HI (k) (2). 2SO2(k) + O2(k) 2SO 3(k) (3) 2NO2(k) N 2O4 (k) (4). Khi thay đổi ỏp suất những cõn bằng húa học bị chuyển dịch là
A. (1), (2), (4). B. (1), (3), (4). C. (1), (2), (3). D. (2), (3), (4).
5.33. Cho cõn bằng sau trong bỡnh kớn: 2NO2 (k) N2O4 (k).
A. H < 0, phản ứng thu nhiệt. B. H > 0, phản ứng tỏa nhiệt. C. H > 0, phản ứng thu nhiệt. D. H < 0, phản ứng tỏa nhiệt.
5.34. Cho các cõn bằng sau
(a) 2HI (k) H2 (k) + I2 (k) (b) CaCO3 (r) CaO (r) + CO2 (k) (c) FeO (r) + CO (k) Fe (r) + CO2 (k) (d) 2SO2 (k) + O2 (k) 2SO3 (k) Khi giảm áp sṹt của hợ̀, sụ́ cõn bằng bị chuyờ̉n dịch theo chiều nghịch là
A. 4. B. 3. C. 2. D. 1. 5.35. Cho cỏc cõn bằng sau : 2 2 (1) H (k) I (k) 2HI (k) 2 2 1 1 (2) H (k) I (k) HI (k) 2 2 2 2 1 1 (3) HI (k) H (k) I (k) 2 2 (4) 2HI (k)H (k) I (k)2 2 2 2 (5) H (k) I (r) 2HI (k)
Ở nhiệt độ xỏc định, nếu KC của cõn bằng (1) bằng 64 thỡ KC bằng 0,125 là của cõn bằng
A. (5). B. (2). C. (3). D. (4).
5.36. Một bỡnh phản ứng cú dung tớch khụng đổi, chứa hỗn hợp khớ N2 và H2 với nồng độ tương ứng là 0,3 M và 0,7 M. Sau khi phản ứng tổng hợp NH3 đạt trạng thỏi cõn bằng ở t0
C, H2 chiếm 50% thể tớch hỗn hợp thu được. Hằng số cõn bằng KC
ở t0C của phản ứng cú giỏ trị là
A. 2,500. B. 0,609. C. 0,500. D. 3,125.
5.37. Cho 5,6 gam CO và 5,4 gam H2O vào một bỡnh kớn dung tớch khụng đổi 10 lớt. Nung núng bỡnh một thời gian ở 830oC để hệ đạt đến trạng thỏi cõn bằng:
CO (k) + H2O (k) CO2 (k) + H2 (k) ; (hằng số cõn bằng KC = 1). Nồng độ cõn bằng của CO, H2O lần lượt là
A. 0,08M và 0,18M. B. 0,018M và 0,008M. C. 0,012M và 0,024M. D. 0,008M và 0,018M
5.38. Trong một bỡnh kớn chứa 10 lớt nitơ và 10 lớt hiđro ở nhiệt độ 00C và 10 atm. Sau phản ứng tổng hợp NH3, lại đưa bỡnh về 00
C. Biết rằng cú 60% hiđro tham gia phản ứng, ỏp suất trong bỡnh sau phản ứng là:
5.39. Trong một bỡnh kớn dung tớch 10 lớt nung một hỗn hợp gồm 1 mol N2
và 4 mol H2 ở nhiệt độ t0C và ỏp suất P. Khi phản ứng đạt đến trong thỏi cõn bằng thu được một hỗn hợp trong đú NH3 chiếm 25% thể tớch. Hằng số cõn bằng KC của phản ứng tổng hợp NH3 là
A. 1,6. B. 25,6. C. 6,4. D. 12,8.
5.40. PCl5 bị phõn hủy theo phương trỡnh phản ứng: PCl5(k) PCl3(k) + Cl2(k)
Ở nhiệt độ 2500
C và 2,0 atm hỗn hợp cõn bằng chứa 40,7% (tớnh theo thể tớch). Hằng số KP của phản ứng ở 2500C là
A. 1,78. B. 2,20. C. 3,34 D. 2,68