Lý thuyết và bài tập chuyên đề Tốc độ phản ứng - Cân bằng hóa học môn Hóa 10 năm 2020 Trường THPT Nguyễn Thị Minh Khai

LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG - CÂN BẰNG HÓA HỌC ÔN TẬP MÔN HÓA HỌC 10 NĂM 2020 TRƯỜNG THPT NGUYỄN THỊ MINH KHAI

 

I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ:

1. Tốc độ phản ứng:

Để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của các phản ứng hóa học, người ta đưa ra khái niệm tốc độ phản ứng hóa học, gọi tắt là tốc độ phản ứng.

Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.

\(\overline {\rm{v}} {\rm{  =  }}\frac{{{\rm{\Delta C}}}}{{{\rm{x }}{\rm{. \Delta t}}}}\)    → \({{\rm{\Delta C}}}\) : độ biến thiên nồng độ (moll),  Dt: độ biến thiên thời gian (s), x: hệ số tỉ lượng.

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, khi 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 là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc.

2. Cân bằng hóa học:

a. Phản ứng thuận nghịch:

Phản ứng xảy ra đồng thời theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện như nhau. H₂ + I₂ ⇔ 2HI

b. Cân bằng hóa học: Trạng thái của phản ứng thuận nghịch mà tại đó vận tốc của phản ứng thuận bằng vận tốc phản ứng nghịch.

Lưu ý: Cân bằng hóa học là cân bằng động vì khi đó phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn xảy ra nhưng với vận tốc như nhau nên nồng độ các chất trong hệ không còn thay đổi.

c. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng (Le Chatelier): “Cân bằng của phản ứng thuận nghịch sẽ chuyển dời theo chiều chống lại sự thay đổi các điều kiện bên ngoài (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 Hạ áp suất	Giảm số phân tử khí Tăng số phân tử khí
Nhiệt độ	Tăng nhiệt độ Hạ nhiệt độ	Thu nhiệt Phát nhiệt

Lưu ý: Chất xúc tác không làm dịch chuyển cân bằng, chỉ làm phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân bằng.

II. KIẾN THỨC BỔ SUNG:

1. Biểu thức vận tốc phản ứng:

Vận tốc phản ứng tỉ lệ thuận với tích nồng độ của các chất tham gia phản ứng, với số mũ là hệ số hợp thức của các chất tương ứng trong phương trình phản ứng hóa học.

Xét phản ứng: mA + nB ⇔ pC + qD

Biểu thức vận tốc:  v = k [A]^m[B]ⁿ

k: hằng số tỉ lệ (hằng số vận tốc).

[A], [B]: nồng độ mol của chất A và B.

2. Hằng số cân bằng:

Xét phản ứng thuận nghịch: mA + nB ⇔ pC + qD

Vận tốc phản ứng thuận: v_t = k_t [A]^m[B]ⁿ

Vận tốc phản ứng nghịch: v_n = k_n [C]^p[D]^q

Khi phản ứng đạt cân bằng: v_t = v_n Þ k_t [A]^m[B]ⁿ = k_n [C]^p[D]^q

⇔ \({{\rm{K}}_{{\rm{cb}}}}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{k}}_{\rm{t}}}}}{{{{\rm{k}}_{\rm{n}}}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{p}}}{\rm{.[D}}{{\rm{]}}^{\rm{q}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{m}}}{\rm{.[B}}{{\rm{]}}^{\rm{n}}}}}\)   (kí hiệu: [] là nồng độ lúc cân bằng)

Biết K_cb suy ra nồng độ các chất lúc cân bằng và ngược lại.

III. CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ CÂN BẰNG VÀ SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG

Dạng 1: Tốc độ phản ứng

Câu 1. Trong CN người ta điều chế NH₃ theo phương trình hoá học: N₂ + 3H₂ ⇔ 2NH₃ . khi tăng nồng độ H₂ lên hai  lần (giữ nguyên nồng độ của N₂ và nhiệt độ phản ứng) thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần?

A. 2 lần                                   B. 4 lần                        C. 8 lần                                   D. 16lần

Hướng dẫn giải:

giả sử ban đầu [N₂] = a M.   [H₂] = bM

tốc độ pư ban đầu được tính bằng CT.   v₁ = k[N₂][H₂]³ = k.a.b³

                     -  -  -   - sau  -   -  -   -   -  -   -   -  CT:   v₂= k[N₂][H₂]³= k.a.(2b)³

→ v₂ = 8 v_1.. Chọn đáp án C

Câu 2. Khi nhiệt độ tăng thêm 10⁰c, tốc độ phản ứng hoá học tăng thêm 2 lần. Hỏi tốc độ phản ứng đó sẽ tăng lên bao nhiêu lần khi nâng nhiệt độ từ 25⁰c lên 75⁰?

(2 được gọi là hệ số nhiệt độ).

A.  32 lần                                B. 4 lần                        C. 8 lần                                   D. 16lần

Hướng dẫn giải:

\({V_2} = {V_1}{.2^{\frac{{{t_2} - {t_1}}}{{10}}}}\) = v₁. 2⁵ =n32 v₁.  đáp án A

Câu 3. Khi nhiệt độ tăng thêm 10⁰c, tốc độ phản ứng hoá học tăng thêm 3 lần. để tốc độ phản ứng đó (đang tiến hành ở 30^oc)  tăng lên 81 lần thì cần thực hiệt ở nhiệt độ nào?

A. 40^oc                                    B. 50⁰c                        C. 60⁰c                                                D. 70⁰c

Hướng dẫn giải:

 \({V_2} = {V_1}{.3^{\frac{{{t_2} - {t_1}}}{{10}}}} = {V_1}{.3^{\frac{{{t_2} - 30}}{{10}}}}\) = 81v₁ = 3⁴v₁ → \(\frac{{{t_2} - 30}}{{10}} = 4\) → t₂ = 70

Đáp án D

Câu 4. Khi nhiệt độ tăng thêm 10⁰c, tốc độ phản ứng hoá học tăng thêm 4 lần. Hỏi tốc độ phản ứng đó sẽ giảm đi bao nhiêu lần nhiệt khi nhiệt độ giảm từ  70⁰c xuống 40 lần?

A.  32 lần                                B. 64 lần                      C. 8 lần                                   D. 16 lần

Hướng dẫn giải:

\({v_2} = {v_1}{.4^{\frac{{t2 - t1}}{{10}}}} = {v_1}{.4^{\frac{{70 - 40}}{{10}}}}\) = 4³v₁ = V₁.64 đáp án B

Câu 5. Khi nhiệt độ tăng thêm 50⁰c thì tốc độ phản ứng hoá học tăng lên 1024 lần. Hỏi giá trị hệ số nhiệt của tốc độ phản ứng trên là?

A.  2                                        B.  2,5                         C. 3                                         D.  4

Hướng dẫn giải:

\({v_2} = {v_1}.{a^{\frac{{{t_2} - {t_1}}}{{10}}}}\) = 1024v₁ = V₁.4⁵ đáp án D

Câu 6. Trong các phản ứng sau đây, nếu lượng Fe trong các cặp đều được lấybằng nhau thì cặp nào có tốc độ phản ứng lớn nhất?

A. Fe + HCl 0,1M

B. Fe + HCl 0,2M

C. Fe + HCl 0,3M

D. Fe + HCl 20% (d = 1,2 g/ml)                   

Hướng dẫn giải:

Đáp án D.

Giả sử v = 100 ml  à trong dd HCl 20%

Câu 7. Cho phương trình  A(k)  +  2B (k)  →  C (k)  +  D(k)

Tốc độ phản ứng được tính bằng công thức \(v = k[A].{[B]^2}\) Hỏi tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần nếu

a. Nồng độ của B tăng lên 3 lần, nồng độ của A không đổi  (tăng 9 lần)

b. áp suất của hệ tăng 2 lần (tăng 8 lần)         

Câu 8. Để hoà tan một tấm Zn trong dd HCl ở 20⁰c thì cần 27 phút, cũng tấm Zn đó tan hết trong dd HCl nói trên ở 40⁰c trong 3 phút. Hỏi để hoà tan hết Tấm Zn đó trong dd HCl trên ở 55⁰c thì cần bao nhiêu 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 thì thời gian phản ứng giảm 27:3 = 9 lần. Vậy tốc độ phản ứng tăng 9 lần. → khi tăng 10⁰c thì tốc độ phản ứng tăng 3 lần.

Khi tăng thêm 55⁰c thì tốc độ phản ứng tăng \({3^{\frac{{55 - 20}}{{10}}}}\) = 3^3,5. Vậy thời gian để hoà tan tấm Zn đó ở 55⁰c là: \(t = \frac{{27.60}}{{{3^{3,5}}}}\) = 34,64 s

Dạng 2: Hằng số cân bằng

Câu 1. ở một nhiệt độ nhất định, phản ứng thuận nghịch  đạt trạng thái cân bằng khi nồng độ của các chất như sau:

 [H₂] = 2,0 mol/lít.  [N₂] = 0,01 mol/lít.  [NH₃] = 0,4 mol/lít. 

Hằng số cân bằng ở nhiệt độ đó và nồng độ ban đầu của N₂ và H₂.

A.  2 và 2,6 M.            B.  3 và 2,6 M.            C.  5 và 3,6 M.                       D.  7 và 5,6 M.

Câu 2. Một phản ứng thuận nghịch          

Người ta trộn bốn chất A, B, C, D. mỗi chất 1 mol vào bình kín có thể tích v không đổi. Khi cân bằng được thiết lập, lượng chất C trong bình là 1,5 mol. Hãy tìm  k = ?

A.  9.                           B.  10                          C.  12                                      D.  7

Câu 3. Tính nồng độ cân bằng của các chất trong phương trình:          

Nếu lúc đầu chỉ có CO và hơi nước với nồng độ [CO] = 0,1M.  [H₂O]  = 0,4 M. k = 1

A.  0,08.                      B.  0,06                       C.  0,05                                   D.  0,1

IV. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 1. Tốc độ phản ứng là :

A. Độ biến thiên nồng độ của một chất phản ứng trong một đơn vị thời gian.

B. Độ biến thiên nồng độ của một sản phẩm  phản ứng trong một đơn vị thời gian.

C. Độ biến thiên nồng độ của một chất phản ứng hoặc sản phẩm phản ứng trong một đơn vị thời gian.

D. Độ biến thiên nồng độ của các chất phản ứng trong một đơn vị thời gian.

Câu 2. Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào các yếu tố sau :

A. Nhiệt độ .                                                               B. Nồng độ, áp suất.

C. chất xúc tác, diện tích bề mặt .                              D. cả A, B và C.

Câu 3. Dùng không khí nén thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang), yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng ?

A. Nhiệt độ, áp suất.          B. tăng diện tích.              C. Nồng độ.                        D. xúc tác.

Câu 4. Cho 5g kẽm viên vào cốc đựng 50ml dung dịch H₂SO₄ 4M ở nhiệt độ thường (25^o). Trường hợp nào tốc độ phản ứng không đổi ?

A. Thay 5g kẽm viên bằng 5g kẽm bột.

B. Thay dung dịch H₂SO₄ 4m bằng dung dịch H₂SO₄ 2M.

C. Thực hiện phản ứng ở 50^oC.

D. Dùng dung dịch H₂SO₄ gấp đôi ban đầu .

Câu 5. Cho phản ứng hóa học :

A (k)  +  2B (k)  +  nhiệt   →  AB₂ (k).

Tốc độ phản ứng sẽ tăng nếu :

A. Tăng áp suất.                                                                      B. Tăng thể tích của bình phản ứng.

B. Giảm áp suất.                                                                     D. Giảm nồng độ của A

Câu 6. Tăng nhiệt độ của một hệ phản ứng sẽ dẩn đến sự va chạm có hiệu quả giữa các phân tử chất phản ứng. Tính chất của sự va chạm đó là

A. Thoạt đầu tăng, sau đó giảm dần.                                      B. Chỉ có giảm dần.

C. Thoạt đầu giảm, sau đó tăng dần.                                      D. Chỉ có tăng dần.

Câu 7. Cho phản ứng: Zn(r) + 2HCl (dd) → ZnCl₂(dd) +  H₂(k).

Nếu tăng nồng độ dung dịch HCl thì số lần va chạm giữa các chất phản ứng sẽ:

A. Giảm, tốc độ phản ứng tạo ra sản phẩm tăng.                   B. Giảm, tốc độ phản ứng tạo ra sản phẩm giảm.     

C. Tăng, tốc độ phản ứng tạo ra sản phẩm tăng.                    D. Tăng, tốc độ phản ứng tạo ra sản phẩm giảm.

Câu 8. Khi diện tích bề mặt tăng, tốc độ phản ứng tăng là đúng với phản ứng có chất nào tham gia ?

A. Chất lỏng                            B. Chất rắn                              C. Chất khí.                             D. Cả 3 đều đúng.

Câu 9. Hai nhóm học sinh làm thí nghiệm: nghiên cứu tốc độ phản ứng kẽm tan trong dung dịch axit clohydric:

- Nhóm thứ nhất : Cân miếng kẽm 1g và thả vào cốc đựng 200ml dung dịch axit HCl 2M.

- Nhóm thứ hai : Cân 1g bột kẽm và thả vào cốc đựng 300ml dung dịch axit HCl 2M

Kết quả cho thấy bọt khí thóat ra ở thí nghiệm của nhóm thứ hai mạnh  hơn là do:

A. Nhóm thứ hai dùng axit nhiều hơn.                                   B. Diện tích bề mặt bột kẽm lớn hơn.

C. Nồng độ kẽm bột lớn hơn.                                                 D. Cả ba nguyên nhân đều sai.

Câu 10. Khi nhiệt độ tăng thêm 10⁰ thì tốc độ phản ứng tăng 3 lần. Khi nhiệt độ tăng từ 20^o lên 80^o thì tốc độ phản ứng tăng lên

A. 18 lần.                                B. 27 lần.                                 C. 243 lần.                              D. 729 lần.

---(Nội dung đầy đủ, chi tiết của đề cương vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---

.....

Trên đây là trích dẫn nội dung Lý thuyết và bài tập chuyên đề Tốc độ phản ứng - Cân bằng hóa học môn Hóa 10 năm 2020 Trường THPT Nguyễn Thị Minh Khai, để theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống hoc247.net chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!

Chúc các em học tập thật tốt!