Bài tập chương 4 cân bằng hóa học môn hóa đại cương trường Đại học bách khoa - Đại học đà nẵng.

Chương 4. Cân bằng hóa hQc
4.1. Cho 44 g N2O vào một bình kín có thể tích 2 lít ở 500 0C để phản ứng phân hủy N2O xảy ra
như sau: 2N2O(k)  2N2(k) + O2(k)
Lúc đạt trạng thái cân bằng, khối lượng N2O còn lại trong bình là 8,8 gam. Hãy tính hằng số cân bằng Kc và Kp?
ĐS: Kc = 3,2 ; Kp = 202,83
4.2. Cho biết phản ứng phân hủy PCl5 xảy ra trong một bình kín có dung tích 10 lít ở 257 oC như
sau: PCl5 (k)  PCl3 (k) + Cl2(k)
Lúc phản ứng đạt cân bằng thì trong bình còn 0,2 mol PCl5, 0,42 mol PCl3 và 0,42 mol Cl2. Hãy
tính hằng số cân bằng Kc, Kp và Go của phản ứng trên.
ĐS: Kc= 0,0882; Kp= 3,833; Go = -5920,87 J/mol
4.3. Cho 10 gam CaCO3 vào một bình kín dung tích 20 lít ở 800 oC để cho phản ứng xảy ra như
sau: CaCO3(r)  CaO(r) + CO2(k). Cho biết hằng số cân bằng áp suất Kp = 0,3. Hãy tính
a) Khối lượng CaCO3 và CaO lúc cân bằng.
b) Tính Go của phản ứng c) Tính Kc
ĐS: a) mCaCO3 = 3,18 g; mCaO = 3,82 g; b) Go = 10740,55 J/mol, Kc = 0,0034
4.4. Cho biết phản ứng sau xảy ra trong bình chân không có thể tích 1 lít ở nhiệt độ 50 oC.
N2O4 (k)  2NO2(k). Khi cân bằng được thiết lập thì có 0,01 mol NO2 được tạo thành và áp
suất trong bình là 380 mmHg. Tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng trên ở 20 oC giả sử biến
thiên entanpi của phản ứng không thay đổi trong khoảng nhiệt độ trên và có giá trị 70 kJ/mol. ĐS: Kp (20oC) = 0,021
4.5. Giả sử phản ứng phân hủy hơi nước ở áp suất 760 mmHg xảy ra như sau : 2H2O(k) 
2H2(k) + O2(k). Các khí được xem như là khí lý tưởng. Hãy tính hằng số cân bằng Kp ở 1327 oC
và 1927 oC biết rằng phần mol của O2 lúc cân bằng tương ứng với nhiệt độ trên là 9,6x10-3 và
30x10-3. Tính Ho của phản ứng trên, giả sử enthalpi của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ
trong khoảng nhiệt độ trên.
ĐS: Kp(1327) = 3,75x10-6; Kp(1927) = 1,3x10-4; Ho = 172947 J/mol
4.6. Cho hằng số cân bằng Kc của phản ứng thuận nghịch sau H2(k) + Br2(k)  2HBr (k) là 1,6x105 tại 1297 K
a) Tính Kc cho phản ứng sau ở 1297 K: 1/2H2(k) + 1/2Br2(k)  HBr (k)
b) Nếu ban đầu trong bình kín chỉ có HBr(k) được đốt nóng đến nhiệt độ 1297K thì bao nhiêu %
HBr bị phân hủy khi phản ứng đạt cân bằng. ĐS: a) 4x102; b) 0,5%
4.7. Cho NOCl vào một bình kín ở 227 oC và phản ứng xảy ra như sau: 2NOCl(k)  2NO(k) + Cl2(k)
Khi phản ứng đạt cân bằng thì áp suất trong bình là 760 mmHg và có 30% phân tử NOCl bị phân hủy. Hãy tính:
a) Hằng số Kp, Kc và Go của phản ứng ở nhiệt độ trên
b) Sự phân hủy NOCl tăng hay giảm khi áp suất của hệ giảm ở cùng nhiệt độ trên
ĐS: a) Kp = 2,4 x 10-2; Kc = 5,8 x 10-4; Go = 15511,75 J/mol b) sự phân hủy NOCl tăng
4.8. Cho phản ứng phân hủy HI xảy ra trong bình kín như sau: 2HI(k)  H2(k) + I2(k)
a) Biết lúc phản ứng đạt cân bằng có 0,41 % HI bị phân hủy, hãy tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng ở 2000K
b) Tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng trên ở 1000K biết Ho không thay đổi trong khoảng
nhiệt độ trên và có giá trị bằng 189,020 kJ/mol
ĐS: a) Kp (2000K) = 4,24 x 10-6; b) Kp(1000K) = 4,90 x 10-11
4.9. Cho phản ứng sau xảy ra ở 298K có Ho = 74,85 kJ/mol
CH4(k)  C(r) + 2H2(k) và các số liệu sau CH4(k) C(r) H2(k) So2 98 (J.K-1.mol-1) 186,19 5,69 130,59 Cop 298 (J.K-1.mol-1) 35,71 8,64 28,84
a) Hãy xác định hằng số cân bằng Kp của phản ứng ở 25oC
b) Giả sử Cop không phụ thuộc vào nhiệt độ, hãy thiết lập phương trình Ho phụ thuộc vào nhiệt độ
ĐS: a) Kp (25oC) = 1,2.10-9; b) Ho(T) = 65728,22 + 30,61T (J/mol);
4.10. Cho phản ứng sau xảy ra trong một bình kín ở nhiệt độ 850oC và có Kp =1
CO(k) + H2O(k)  CO2(k) + H2(k)
a) Hãy cho biết bao nhiêu phần trăm CO được chuyển hóa khi phản ứng đạt cân bằng ở nhiệt độ
trên khi số mol CO và H2O ban đầu bằng nhau
b) Nếu số mol H2O gấp 4 lần số mol CO thì bao nhiêu phần trăm CO được chuyển hóa? Từ kết
quả đạt được, hãy cho biết nó có thỏa mãn nguyên lý Le Châtelier không? ĐS: a) 50%; b) 80%
4.11. Phản ứng phân hủy HI xảy ra tại một nhiệt độ cao có hằng số cân bằng Kc là 60 như sau 2HI(k)  H2(k) + I2(k)
Tại một thời điểm người ta đo được nồng đô của các khí như sau: [HI] = 0,4 M, [H2]= 2 M và [I2]= 3,2 M.
a) Hãy cho biết phản ứng tại thời điểm này có đạt trạng thái cân bằng hay không? Nếu không, thì
hãy cho biết phản ứng xảy ra theo chiều nào để cân bằng được thiết lập.
b) Hãy tính nồng độ các chất trong bình khi cân bằng được thiết lập
ĐS: a) Phản ứng chưa đạt trạng thái cân bằng, xảy ra theo chiều thuận
b) [HI] = 0,331 M, [H2] = 2,0345 M, [I2] = 3,2345 M
4.12. Cho phản ứng thuận nghịch sau có Kp = 84 xảy ra trong một bình kín
CH4(k) + Cl2(k)  CH3Cl(k) + HCl(k)
Tại một thời điểm áp suất của bình là 1 atm và số mol của CH4, Cl2, CH3Cl và HCl lần lượt là
0,02; 0,08; 0,5 và 0,4 mol. Hỏi phản ứng lúc này có đạt cân bằng hay không, giải thích? Nếu
không thì phản ứng xảy ra theo chiều nào để đạt được trạng thái cân bằng.
ĐS: Phản ứng không nằm ở trạng thái cân bằng xảy ra theo chiều nghịch.
4.13. Cho một hỗn hợp gồm 1 mol CH4, 1 mol CS2 , 2 mol H2S và 2 mol H2 vào một bình phản
ứng có thể tích 500 mL tại 960 oC. Phản ứng xảy ra như sau và có Kc = 0,036
CH4(k) + 2H2S(k)  CS2(k) + 4H2(k). Phản ứng xảy ra theo chiều nào để đạt trạng thái cân bằng?
ĐS: Phản ứng xảy ra theo chiều nghịch.
4.14. Cho vào một bình kín dung tích 500 mL một hỗn hợp gồm 0,1 mol PCl5; 0,04 mol Cl2 và
0,04 mol PCl3. Cho phản ứng xảy ra như sau và có Kc = 4 PCl3(k) + Cl2(k)  PCl5(k)
a) Hãy cho biết phản ứng xảy ra theo chiều nào để đạt được trạng thái cân bằng
b) Thêm 0,025 mol Cl2 vào bình khi hệ đạt cân bằng, hãy tính nồng độ các chất khi cân bằng mới được thiết lập.
ĐS: a) Phản ứng xảy ra theo chiều nghịch
b) [PCl3] = 0,1542 M; [Cl2]= 0,2042 M; [PCl5] = 0,1258 M