Các dạng bài tập ôn tập môn Hóa đại cương có lời giải chi tiết | Đại học Y dược thành phố Hồ Chí Minh

Các dạng bài tập ôn tập môn Hóa đại cương có lời giải chi tiết | Đại học Y dược thành phố Hồ Chí Minh với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp sinh viên tham khảo, ôn luyện và phục vụ nhu cầu học tập của mình cụ thể là có định hướng ôn tập, nắm vững kiến thức môn học và làm bài tốt trong những bài kiểm tra, bài tiểu luận, bài tập kết thúc học phần, từ đó học tập tốt và có kết quả cao cũng như có thể vận dụng tốt những kiến thức mình đã học vào thực tiễn cuộc sống. Mời bạn đọc đón xem!

 

lOMoARcPSD|38841209
CÁC DNG BÀI TP THAM KHO
Dng 1: Bài tp v tốc độ phn ng
Bài 1: Khi bắt đầu phn ng, nồng độ ca mt cht là 0,024 mol/l. Sau
10s xy ra phn ng nồng độ ca chất đó là 0,022 mol/lít. Hãy tính tốc
độ phn ng trong thời gian đó
Gii: (mol/l.s)
Bài 2: Cho cht xúc tác MnO
2
vào 100 ml dung dch H
2
O
2
, sau 60 giây
thu được 3,36 ml khí O
2
( đktc).
Tính tốc độ trung bình ca phn ng (tính theo
H
2
O
2
) trong 60 giây
Gii: Ta có
PTPU: H
2
O
2
H
2
O + ½ O
2
(Xúc tác MnO
2
)
3.10
-4
mol 1,5.10
-4
mol
[H
2
O
2
] = (mol/l)
Gii: (mol/l.s)
Bài 3: Cho phn ng 2NO (k) + O
2
(k) 2NO
2
(k), khi tăng thể tích lên gp
2 ln thì tốc độ phn ứng thay đổi như thế nào?
Giải: Ta có v’=2v P’= ½ P = x , v = kP
NO
2
P
O2
v
2
/v
1
= x
2
.x =
x
3
=(1/2)
3
=1/8. Như vậy tốc độ phn ng giảm đi 8 lần
Bài 4: Tính tốc độ ca phn ng A(l) + 2B(k) C(r)
Gii: v = k.(P
B
)
2
(chú ý cht B là cht khí nên mi áp dng vào công
thc)
Bài 5: Cho phn ng hóa hc: H
2
(k) + I
2
(k) 2HI(k) Tốc đ ca phn
ng hóa hc trên s tăng bao nhiêu ln khi tăng áp suất chung ca h
lên 3 ln?
Gii: Gi x là áp suất ban đầu ca h Ta có:
lOMoARcPSD|38841209
Khi tăng áp suất chung ca h lên 3 lần, v’= k.(3x)
2
= 9kx
2
Như vậy tốc độ phn ng s tăng lên 9 lần
Bài 6: Cho phn ng: 2CO(k) + O
2
(k) 2CO
2
(k). Người ta phải thay đổi
áp suất như thế nào để tốc độ phn ứng tăng lên 1000 lần?
Gii: Ta có v=kP
CO
2
P
O2
v
2
/v
1
=x
2
.x=x
3
=1000=10
3
x=10
Vy áp suất đã được tăng lên gấp 10 ln
Bài 7: Xét phn ng: 2NO (k) + O
2
(k) 2NO
2
(k), [NO]=0,6 ; [O
2
]=0,5
(mol/l); tốc độ phn ng v=0,018. Tính hng s tốc độ?
Gii: v = k[NO]
2
[O
2
]
Bài 8: A + B C , v=k[A]
x
[B]
y
. Tính các giá tr x và y biết:
Thí [A]
0
M [B ]
0
M V
0
(Ms)
nghi
m
1 0,03 0,01 1,7.10
-8
2 0,06 0,01 6,8.10
-8
3 0,03 0,02 3,4.10
-8
Gii:
Ta có (do nng đô của A ti TN2 gấp đôi TN1) (do nồng độ
ca B ti TN3 gấp đôi TN1)
Bài 9: Cho phn ng: X(khí) + Y(khí) → Z(khí) + T(khí) Nếu tăng nồng độ cht
Y lên 4 ln và nồng đ cht X giảm đi 2 lần thì tốc độ phn ứng tăng
hay gim bao nhiêu ln?
Gii:
V
ban đầu
= k.[X].[Y]
2
=kab
2
(vi a, b là nồng độ cht X, Y).
V
sau
= k.
lOMoARcPSD|38841209
Vy tốc độ tăng lên 8 lần
Bài 10: Cho phn ứng: A+ 2B → C
Nồng độ ban đầu các cht: [A] = 0,3M; [B] = 0,5M.
Hng s tốc độ k = 0,4
a) Tính tốc độ phn ứng lúc ban đầu.
b) Tính tốc độ phn ng ti thời điểm t khi nng độ A gim 0,1 mol/l.
Gii:
a) Tốc độ ban đầu:
V
ban đầu
= k.[A].[B]
2
= 0,4.[0,3].[0,5]
2
=0,3 mol/ls b) Tốc độ ti thi
đim t
Khi nồng độ A gim 0,1 mol/lít thì B gim 0,2 mol/l theo phn ng t
l 1 : 2 Nồng độ ti thời điểm t:
[A’] = 0,3 – 0,1 =0,2 (mol/l)
[B’]=0,5 -0,2 =0,3 (mol/l)
V= k.[A’].[B’]
2
= 0,4.[0,2].[0,3]
2
=0,0072 mol/ls
Bài 11: Cho phn ứng A + 2B → C
Cho biết nồng độ ban đầu ca A là 0,8M, ca B là 0,9M và hng s tc
độ k = 0,3. Hãy tính tốc đ phn ng khi nồng độ cht A gim 0,2M
Gii: Ta có [A] giảm 0,2M thì theo phương trình:
A + 2B → C
0,2 → 0,4 → 0,2
[B] gim 0,4
Nồng độ còn li ca các cht: [A] = 0,8 0,2 = 0,6M
[B] = 0,9 0,4 = 0,5M
lOMoARcPSD|38841209
Tốc độ phn ng: v = k.[A].[B]
2
= 0,3 x 0,6 x (0,5)2 = 0,045 (mol/l.s)
Bài 12: Cho phn ng hóa hc: 2NO(k) + O
2
(k) → 2NO
2
(k)
Tốc độ phn ng hóa học trên được tính theo công thc y = k
[NO]
2
[O
2
]. Hi nhiệt độ không đổi, áp sut chung ca h đã tăng bao
nhiêu ln khi tốc đ ca phn ứng tăng 64 lần?
Giải: Đặt x là s lần tăng của áp sut. Theo bài ra ta có v
2
/v
1
= 64 = x
3
→ x = 4
Dng 2: Bài tp v quy tắc Van’t Hoff
Bài 13: 20°C mt phn ng kết thúc sau 180 phút. Khi nhiệt độ
bao nhiêu thì phn ng kết thúc sau 20 phút. Biết h s nhit ca
phn ng là 3.
Gii: Vì tốc độ phn ng t l nghch vi nhiệt độn
t1 V2 T210 20 3T210 20 180 9 T2 40 C
t2 V1 20
Bài 14: Khi 40°C mt phn ng kết thúc sau 180 phút. Khi nhiệt độ
tăng lên đến 60°C thì thi gian kết thúc phn ng là bao nhiêu? Biết
h s nhit phn ng là 3
Gii: Vì tốc độ phn ng t l nghch vi nhiệt độn
t1 T210 T1 180 360 4010 9 t2 20
t
2
t
2
Bài 15: Cho biết độ biến thiên nhiệt độ là 30°C, t
V2 27
s tốc độ phn ng
V
1
. Tìm h s nhit phn ng γ=?
V2 10T 27 1030 3
Gii
V
1
lOMoARcPSD|38841209
Bài 16: thời điểm t
1
:
Nhiệt độ ca phn ng là 20°C vi tốc độ phn ng
V
1
10
4
thời điểm t
2
:
Nhiệt độ ca phn ng là 50°C vi tốc độ phn ng
V
2
8.10
4
Tìm h s nhit phn ứng γ=?
Gii VV21 T210 T1 8.1010 4 4 8 50 2010 2
Bài 17: 180°C mt phn ng kết thúc trong 2 phút. 160°C phn này
kết thúc trong? (γ = 3)
V160 160 180
Gii: ta có V180 3 10
Mà tốc độ phn ng t l nghch vi thi gian nên
t
160
t
180
9 t
160
18 phút
Bài 18: 100°C kết thúc phn ng mt 2 phút. Khi h nhiệt độ xung
còn 80°C thì mất bao lâu để phn ng kết thúc? Biết h s nhit ca
phn ng là 2.
V
80
1
2
Gii: Ta có
V
100
4
Mà tốc độ phn ng t l nghch vi thi gian phn ng li có
t
100
2
phút
V80 t100 1
lOMoARcPSD|38841209
nên V100 t80 4 t80 8 phút
Bài 19: Mt phn ng tiến hành vi vn tc v 20°C. Hi phải tăng
nhiệt độ lên tới bao nhiêu để vn tc ca phn ứng tăng lên 1024 lần?
Cho biết h s nhit ca phn ng là 2.
Gii: Gi x là nhiệt độ cần tăng đến để vn tc phn ng tăng lên
1024 ln
x 20
Ta có 1024 2
10
x 120 C
Bài 20: Khi nhiệt đ tăng thêm 10°C, tốc độ ca mt phn ứng tăng lên
4 ln. Hi tốc độ ca phn ứng đó s giảm đi bao nhiêu lần khi nhit
độ gim t 70°C xut 40°C?
Gii: Ta có 4 4
Tốc độ phn ng gim 4 4
3
64 ln
Bài 21: Khi nhiệt đô tăng thêm 10°C, tốc độ ca mt phn ng hóa hc
tăng lên ba lần. Để tốc độ ca phn ứng đó (đang tiến hành 30°C)
tăng lên 81 lần, cn phi thc hin phn ng nhiệt độ nào?
10
Gii: Ta có 3 10 3
Gi x là nhiệt độ cn tìm
x 30
81 3
10
x 70 C
Bài 22: Khi nhiệt đ tăng thêm 50°C thì tốc độ phn ng hóa học tăng
lên 1024 ln. Hi giá tr h s nhit ca tốc độ phn ng trên là? Gii:
Ta có
V
2
1024 4 V
1
lOMoARcPSD|38841209
Dng 3: Bài tp v Hng s cân bng K
Bài 23: Cho phản ứng: N
2
O
3
NO + O
2
với
K
P
(25 C) 1.2
Vậy phản ứng: N
2
O
3
NO + O
2
có K
P
=?
Giải: Vì phản ứng (1) và phản ứng (2) là 2 phản ứng thuận và
nghịch
1 1
K K
1
.
2
1 K
2
0,83
K
1
1,2
Bài 24: Cho phản ứng: NH
4
SH (r) NH
3
(k) + H
2
S (k), p=0,9 atm,
K=?
Giải: Ta có: NH
4
SH (r) NH
3
(k) + H
2
S (k),
t
o
a
0 0
t
cb
a x x x
p
NH3
p
H S2
0,45atm
K
p
p
NH3
.p
H S2
0,45.0,45 0,2
Bài 25: Một phản ứng có G 0, vậy hằng số K trong trường hợp
này như thế nào?
Giải G RT ln K 0 ln K 0 K 1
Bài 26: A + B C + D. Nồng độ chất tham gia bằng nhau và bằng 2,5M. Nồng độ các sản phẩm tạo thành
bằng nhau và bằng 3M. Tính K
cb
biết phương trình đang ở trạng thái cân bằng.
[C].[ ]D 3.3
K
cb
1,44 Giải: Ta
[ ].[ ]A B 2,5.2,5
Bài 27: Cho 3 phương trình như sau:
C(r) + CO
2
(k) 2CO(k) (1)
CO(k) + Cl
2
(k) COCl
2
(k)
(2)
C(r) + CO
2
(k) +2Cl
2
2COCl
2
(k) (3)
lOMoARcPSD|38841209
K
Biết 1 1,3.1014atm , K2 5,4.10 3atm . Tính K3
Giải: Ta thấy (1) 2(2) (3)
K
3
K K
1
.
2
2
1,3.10 .(5,4.10 )
14 3 2
3,79.10
9
Dạng 4: Phương trình Arrhenius và các bài tập liên quan Bài 28: Cho
phản ứng sau:
2N
2
O
5
(k) → 4NO
2
(k) + O
2
(k)
Cho k ở nhiệt độ 45
0
C là 6,2.10
-4
s
-1
Hởi ở nhiệt độ 100
0
C có k là bao nhiêu.Biết năng lượng hoạt hóa của
phản ứng là E
a
=103kJ
Giải: T
1
=45
0
C, k
1
=6,2.10
-4
s
-1
; E
a
=103kJ; T
2
=100
0
C =>k
2
=?
Lấy ln hai vế của công thức k Ae.
E
a
/
RT
và thế T
1
T
2
k
1
k
2
vào ta được
k
2
E
a
. .R T1
2
T1
1
ln k
1
ln kk12 1030008,314
. 3731 3181
k
2
0,194(s
1
)
Bài 29: Tính E
a
của phản ứng phân hủy:
2HI (k) → H
2
(k) +I
2
(k)
Biết k ở 500K là 9,51.10
-9
L/mol.s và ở 600K là 1,10.10
-5
L/mol.s
Giải:
1
k2 1 1
Ea R.ln k1 T2T1
Ea 8,314.ln 9,51 01,10..101
5
9 6001 5001
1
E
a
1,76.10 (
5
J mol/ )
lOMoARcPSD|38841209
Bài 30: Cho phản ứng
H
2
(k) + Cl
2
(k) → 2HCl(k)
Biết tốc độ phản ứng ở 35
0
C gấp đôi tốc độ phản ứng ở 25
0
C. Hãy tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng
này
Giải:
1 1
k
2
1 1 R
.ln
vv
1
2
T1
2
T1
1
E
a
R
.ln
k
1
T
2
T
1
1 1
Ea 8,314.ln 2 308 2981
E
a
52893,52(J / mol)
Bài 31:
Phản ứng (1): 2H
2
(k) + S
2
(r)
2H
2
S(k); T=700
0
C, K
1
=1,105.10
-7
L/mol.s
Phản ứng (2): H
2
(k) + ½S
2
(r)
Giải
H
2
S(k); Tính K
2
½(1) →(2)
K
2
K
1
(1,105.10 )
7
3,324.10 (
3
L mol s/ . )
Bài 32: Cho phản ứng thuận nghịch
O
3
(k) +O(k) 2O
2
(k)
Có E
a
=19kJ và ∆H
=-392kJ.Tính E
a
của phản ứng nghịch
Giải:
Phản ứng tỏa nhiều nhiệt nên mức năng lượng của sản phẩm rất thấp.Để sản phẩm đạt trạng thái chuyển
tiếp cần cung cấp cho sản phẩm một lượng năng lượng bằng Hpu Ea' nên
E
a
'
H
pu
E
a
( 392) 19 411(kJ)
Bài 33: Xét phản ứng: 2HCl(k) H
2
(k) + Cl
2
(k)
Hằng số cân bằng K
p
của phản ứng ở nhiệt độ 1727
0
C và 727
0
C lần lượt là 4,237.10
-6
và 4,9.10
-
11
.Tính ∆H
0
của phản ứng coi ∆H
0
là hằng số đối với nhiệt độ. Chứng minh công thức Giải:
lOMoARcPSD|38841209
Từ ∆G
0
= ∆H
0
T. ∆S
0
∆G
0
= - RT
ℓnk
s
∆H
0
, ∆S
0
không thay đổi theo nhiệt độ, nên :
G
0
H
0
S
0
lnk
s
1
RT
1
RT
1
R
G
0
H
0
S
0
lnk
s
2
RT
2
RT
2
R
H
0
H
0
lnk
s
lnk
s
2 1 RT2 RT1
ks2 H
0
1 1 ln
1 R
T
1
T
2
k
s
k 1 1
1
H0 R.ln ks12 T1 T2 s
Áp dụng
ln kk
12
HR
0
T1
1
T1
2
1
H0 R.ln kk21 T11 T12
H0 8,314.ln 4,237.104,9.10 11 6 20001 10001 1 189019,55( )J
Bài 34: Cho phản ứng: CuBr
2
(r) CuBr(r) + ½Br
2
(k)
Ở trạng thái cân bằng P(Br
2
) = 5,1mmHg khi T= 450K và P(Br
2
)=510mmHg
khi T= 550K. Tính ∆H
0
của phản ứng
Giải
lOMoARcPSD|38841209
K
P
PBr
CuBr
2
(r) CuBr(r) + ½Br
2
(k);
2
,cb
ln k
2
H
0
T1
1
T1
2
k
1
R
1ln 5105,1 8 ,314 4 0H
0
15 5010
2
H
0
47,4(kJ)
Bài 35: Xét phản ứng:
2NO
2
(k) N
2
O
4
(k) ; = 4.835kJ
Tính hằng số cân bằng K
C
của phản ứng NO
2
(k) ½ N
2
O
4
(k) ở 298K.
(R = 8.314J/mol.K = 1.987cal/mol.K = 0.082l.atm/mol.K)
Giải:
G2980 4,825 RT Kln P K K RTC P( ) n 13.11
NO
2
(k) ½ N
2
O
4
(k); 2
1. Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 298
0
K: 4HCl
(k)
+ O
2(k)
2Cl
2(k
+ 2H
2
O(k) 2.
Giả thiết ∆H và ∆S không phụ thuộc vào nhiệt độ, tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 698
0
K.
3. Muốn tăng hiệu suất phản ứng oxi hóa HCl thì nên tiến hành phản ứng ở những điều kiện nào?
Giải
4HCl
+ O
2
PCl22 .PH O22
K P 4 .PO2
P
HCl
2Cl
2
+
2H
2
O
H0 Phản ứng = 2 H (0H O2 ) 4 H (0HCl ) 114,42kJ
:
O
2(
k
)
Cl
2(
k
)
HCl
(
k
)
H
2
O
(
k
)
0
298
S
(
J/mol.K
)
186,7
205,03
222,9
188,7
0
298
H
(
kJ/mol
)
0
0
-241,83
-92,31
lOMoARcPSD|38841209
S0 Phản ứng = 2S(0Cl2) 2S(0H O2 ) (4S(0HCl) S(0O2)) 128,63(J /K)
G
0
H T S
0
.
0
=-114420 + 298.128,63 = -76088,26(J)
lg K P G 13,34 K P 1013,34
Vậy : 2,3. .KT
2. lnK
K
698 H
6981 2981 lnKK698298 26,47
R
298
hay KP(698) = 101,8
3. Dựa vào các số liệu bài toán, suy ra Muốn tăng hiệu suất oxi hóa
HCl cần:
- Hạ nhiệt độ.
- Tăng áp suất
- Tăng nồng độ O
2
Bài 37: Tại 25
o
C, G
o
tạo thành các chất như sau: (theo kJ.mol
-1
)
H
2
O(k) CO
2
(k) CO(k) H
2
O(l)
-228,374 -394,007 -137,133 -236,964
CO
K
H O l
2
CO
2
k
CO
2 K
tại 25
o
C
a. Tính K
p
của phản ứng:
b. Tính áp suất hơi nước tại 25
o
C
c. Hỗn hợp gồm các khí CO, CO
2
, H
2
mà mỗi khí đều có áp suất riêng phần là 1 atm được trộn với nước
(lỏng, dư). Tính áp suất riêng phần mỗi k có trong hỗn hợp cân bằng tại 25
o
C, biết quá trình xảy ra
khi V = const. Giải
a/ CO( )k HO2 ( )l H2( )k CO2( )k
G298o pu GHo 2( )k GCOo 2( )k GCOo ( )k GH Oo 2 ( )l
= 0 + (-394,007) + 137,133 + 236,964 = -19,91 kJ.mol
-1
..
lOMoARcPSD|38841209
Áp dụng phương trình đẳng nhiệt Van Hoff, ta có:
G
T
o
RT Kln
p
RT.2,303.lgK
p
G
T
o
19,91.10
3
K
p
10 2,303.RT 10 2,303.8,314.298 3,49
P
H O h
2
( )
ở 25
o
C ta xét cân bằng ở 25
o
C.
b/ Để xét
H O2( )l H O2 ( )h
G298o pu GH Oo 2 ( )h GH Oo 2 ( )l 228,374 236,964 8,59 kJ mol. 1
G
T
o
8,59
3
K
p
10 2,303.RT 10 2,303.8,314.10 .298 0,0312
[PH O h2 ( )]
0,0312
[PH O l2 ( )]
PH O l2 ( ) = const = 1atm PH O h2 ( ) 0,0312atm(ở 25oC)
c/ Vì ở điều kiện T; V = const áp suất riêng phần tỷ lệ với số mol mỗi khí nên có thể tính áp suất riêng
phần theo phản ứng:
CO( )k H O2 ( )l (dư) H2( )k CO2( )k
Ban đầu: 1 1 1 (atm)
Cân bằng: 1 – x 1 + x 1 + x
[P
H2
].[P
CO2
] (1 x)
2
K
p
3,49
[PCO] 1 x x = 0,421
Vậy tại thời điểm cân bằng ở 25
o
C:
[P
CO
] 1 x 0,579 (atm)
[P
H2
]=[P
CO2
] 1 x 1,579 (atm)
lOMoARcPSD|38841209
Bài 38: Cho HgO (tinh thể) vào bình phân ly ở nhiệt dộ 500
0
C xảy ra cân bằng sau:
HgO(tinh thể) Hg(k) + O
2
(k)
Khi cân bằng áp suất trong bình là 4.00atm. Tính G
o
của phản ứng ở 500
0
C Giải:
HgO(tinh thể) Hg(k) + O
2
(k)
atmatm
G
773
0
K
P
pHg2 .pO2 82. 4 256
3 3 27
G
773
0
RT lnK
P
8,314.773.ln 14455,89( )J
Bài 39: Cho 1 mol PCl
5
vào bình chân không thể tích V và đưa lên nhiệt độ 525
0
C
PCl
5
(k) PCl
3
(k) + Cl
2
(k)
Được thiết lập với K
P
=1,86 và áp suất của hệ bằng 2atm.
Tính số mol mỗi chất tại cân bằng
Giải:
a. PCl
5
(k) PCl
3
(k) + Cl
2
(k)
Ban đầu: 1(mol) 0 0
Phản ứng: x(mol) x(mol) x(mol)
Còn lại: 1-x(mol) x(mol) x(mol)
Vậy số mol hõn hớp sao phản ứng n
hh sau pư
=(1-x)+x+x=1+x (mol)
PPCl5 1 x.2;PPCl3 x .2;PCl2 x .2
Ta có
1 x 1 x 1 x
PPCl
3
.PCl
2
2x2
K
P
PPCl5 ta có 1 x2 1,86
Áp dụng biểu thức:
Giải phương trình ta được x=0,692(mol)
Vậy số mol tại cân bằng của PCl
5
(k);PCl
3
(k) và Cl
2
(k) lần lượt là 0,308;0,692 và 0,692
lOMoARcPSD|38841209
Bài 40: Cho cân bằng:N
2
(k) + 3H
2
(k) 2NH
3
(k) ∆H =-92KJ/mol
Nếu xuất phát từ hỗn hợp ban đầu là N
2
và H
2
theo đúng tỉ lệ mol là 1:3 thì khi đạt đến trạng thái
cân bằng ở 450
0
C và 300atm,NH
3
chiếm 36% thể tích hỗn hợp a.Tính hằng số Kp của cân bằng trên?
b.Tiến hành như trên vẫn ở nhiệt độ 450
0
C, cần phải tiến hành ở áp suất bao nhiêu để khi đạt cân bằng
NH
3
chiếm 50% thể tích hỗn hợp?
Giải
a.Giả sử số mol sau phản ứng là 1 mol vậy số mol của N
2
;H
2
và NH
3
là : 0,16
0,48 và 0,36 mol tương ứng vi x
1
,x
2
,x
3
(mol)
KP xx px332. 2 0,16.0,48 .3000,36322 8,138.10 5
1 2
b.Theo diều kiên cân bằng khi NH
3
chiếm 50% thể tích (hay số mol) hỗn hợp. Vậy số mol của hỗn hợp
N
2
;H
2
và NH
3
x
1
=0,125,x
2
=0,375,x
3
=0,5
Vì ở nhiệt độ không đổi nên Kp không đổi, thay vào biểu thức Kp câu a ta có
0,5
2 5
K
P
0,135.0,375 .
3
p
2 8,138.10
p 680atm
Bài 41: Cho phản ứng N
2
O
4
(k) 2NO
2
(k)
Biết
G
tt
0,298
(kJ / mol)
97,9 51,3 Tính
hằng số Kp của cân bằng trên?
G
298
0
2.51,3 97,9 4,7(kJ / mol)
G2980 RT ln K p lnKp G2980
4700 1,9 RT 8,314.298
K
P
0,15
Bài 42: Trong qua trình sản xuất axit sunfuric có quá trình oxi hóa SO
2
2SO
2
(k) + O
2
(k) 2SO
3
(k)
lOMoARcPSD|38841209
Ở 298K pư xảy ra quá chậm nên người ta tăng nhiệt độ lên. Hãy
a. Tính Kp ở 298°K va ở 973°K?
Cho biết
G
2980
= -141,6 kJ/mol và
G
9730
= -12,12 kJ/mol.
P
SO
2
= 0,50 atm; P
O
2
= 0,010 atm; P
SO
3
= 0,10 atm giữ ở
b) Trong bình kín:
25°C va 700°C.Ở cả hai nhiệt độ này, nếu phản ứng xảy ra thì tiến đến trạng
thái cân bằng theo chiều nào?
c)Tinh ∆G của hệ ởu b tại mỗi nhiệt độ
Giải
a. Ở 298K lnK
P
G
298
0
141,6.1000 57,2
RT 8,314.298
K
P
7.10 (
24
atm) 973K lnK
P
G
973
0
12,12.1000 1,5
RT 8,314.973 K
P
4,5(atm)
b.
PSO
2
3 0,1
2
QP P2 2 .PO2 0,5 .0,2 1 4
SO
Vì Q
P
<K
P
ở cả hai nhiệt độ nên có nhiều SO
3
tạo thành hơn cho dến khi Q
P
tương đương với K
P
. Tuy
nhiên ở 298K phản ứng hầu như chuyển về chiều thuận trước khi đạt trạng thái cân bằng, còn ở
973K phản ứng chỉ dịch chuyển một chút sang chiều thuận c.
Ở 298K
G
298
G
298
RT nQp1
141600 8,31 .298. ln4,0
138,2 kJ / mol
lOMoARcPSD|38841209
Ở 973K
G
973
G
973
RT nQp1
121200 8,31 .973. ln4,0
0,91 kJ / mol
Dng 5: Bài tp v chuyn dch cân bng:
Bài 43: A+B AB có ΔH>0:E
aT
(→),E
aN
(←):
a.EaT< EaN.
b.E
aT
= E
aN
.
c.EaT> EaN.
d)Không xđ được.
Bài 44: CO(k)+H
2
O(k) CO
2
(k)+H
2
(k),khi p ↑ và T=hs =>cb dịch chuyn ? a.Thun.
b)Nghch.
c)Không dch chuyn dch phn ng.
d) không xác định đưc.
Gii:
Vì có ∆n=0 Δn=(1+1) -(1+1)=0=> áp sut không ảnh hưng.
Bài 45: Phn ng: K
1
(293)=5.10
-3
,K
2
(1000)=2.10
-3
là phn ng theo chiu thun là phn ng:
a)Thu nhit
b)Ta nhit
c)Không xđ
d)a và b sai
Giải: T ↑,K ↓=>cb theo chiu nghch
T ↑=>cb theo chiều thu nhiệt( ∆ H>0)
=> chiu nghch: thu nhiệt ∆H>0
Chiu nghch: to nhiệt ∆H<0
Bài 46: Cht xúc tác ảnh hưởng đến phn ng cân bng: a) Mc
cbthun
b)Mc cb nghch
c)Phn ng xy ra hoàn toàn
lOMoARcPSD|38841209
d)Không ảnh hưởng
Bài 47: C(gr)+O
2
(k) CO 2(k);p ↑=>cb ? a) thuận
b) thun,không ảnh hưng
c) nghch
d) nghch, không ảnh hưởng.
Bài 48: 2SO
2
(k)+O
2
(k) 2SO
3
(k) ΔH= -192kj,T ↑=>cb ? a)Phi
b)Trái
c)Không đổi
d)Phi, dng li
Bài 49: 2CO(k)+O
2
(k) 2CO
2
(k); cb phi=>[CO]? a)tăng
b)gim
c)gim ½
d) không đổi.
Bài 50: H
2
(k)+Cl
2
(k) 2HCl(k) ΔH= -92,31(kj), để điu chế đưc nhiu HCl thì phải: a) ↑ s mol HCl
b) ↑ nhiệt đ
c) ↑ áp suất
d) a,b,c sai
cb ≡>thuận(to nhiệt)=>T↓; Δn=0=> áp suất không nh hưởng Bài 51: 2SO
2
(k)+O
2
(k)
2SO
3
(k) ΔH= -198,4(kj), để đưc nhiu SO
3
cần ? a) ↑p, ↑ T
b) ↓p, ↑ T
c) ↑p, ↓ T
d) ↓p, ↓ T
Bài 52: 2C(gr)+O
2
(k)2CO(k) ΔH=-221(kj), cb dch chuyn theo chiu thun khi: a)Thêm cht xúc tác
b)↓pvà ↑T
c) ↓pvà ↓T
d)Thêm C(gr)
Bài 53: Khi phản cb, tăng nhiệt đ thì s: a)cb
thun,K
p
b)cb nghch, K
p
c)cb thun, K
p
=hs
lOMoARcPSD|38841209
d) Không đủ đk để tr li.
Mun biết chiu dch chuyn cb, phi biết ΔH
Bài 54: Xét cân bng:
N
2
O
4
(k) => 2NO
2
(k) 25
o
C.
Khi chuyn dich sang mt trng thái cân bng mi nếu nồng độ ca N
2
O
4
tăng lên 9 lần thì nồng đ ca
NO
2
.
A. Tăng 9 lần B. Tăng 3 lần C. Tăng 4,5 lần D. Gim 3 ln.
Gii:
khi [N
2
O
4
] tăng lên 9 lần [NO
2
] tăng lên là:
Áp dng công thức: K= khi tăng [N
2
O
4
] lên 9 ln thì [NO
2
] cần tăng thêm là 3 lần để đạt đến trng thái
cân bng.
Bài 55: Cho cân bng hóa hc sau:
2SO
2
(k) +O
2
(k) 2SO
3
(k); ∆H < 0
Cho các biện pháp: (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất chung ca h phn ng, (3) h nhit đ, (4)
dùng thêm cht xúc tác V
2
O
5
, (5) gim nồng độ SO
3
, (6) gim áp sut chung ca h phn ng. Nhng
bin pháp nào làm cân bng trên chuyn dch theo chiu thun?
A.(1), (2), (4), (5)
B.(2), (3), (5)
C.(2), (3), (4), (6)
D. (1), (2), (4).
Gii:
Da vào phn ng: 2SO
2
(k) +O
2
(k) 2 SO
3
(k); ∆H < 0 - Đây là một
phn ng ta nhiệt (∆H < 0).
- Có s chênh lch s mol trước và sau phn ng.
Vì vy, các yếu t làm cân bng dch chuyn theo chiu thun là:
+ H nhiệt độ (2).
+ Tăng áp suất (3).
+ Gim nồng độ SO
3
(5).
Bài 56: Cho phn ng: CuBr CuBr(r) + 1/2Br2(k)
trng thái cân bng P(Br
2
)=5.1 mmHg khi T=450, P(Br
2
)=510mmHg khi T= 550K.Khi tăng nhiệt
độ, phn ng chuyn dch theo chiu: a)Thun
b)Nghch
c)Không chuyn dch
d)Không xác định được.
Gii:
K
P
= => =>H=47.38KJ=> phn ng thu nhit.
lOMoARcPSD|38841209
Bài 57: Chọn đáp án đúng. Xét phn ng 2HCl(k)=>Cl
2
(k)+H
2
(k). Hng s cân bng K
P
ca phn ng
1727K và 727K lần lưt là 4,237.10
-6
và 4,9.10
-11
. a) khi tăng áp xuất phn ng chuyn dch theo chiu
thun.
b) khi tăng nhiệt đ phn ng chuyn dch theo chiu thun
c)khi tăng nhiệt độ phn ng chuyn dch theo chiu nghch
d) khi tăng HCl phản ưng chuyển dch theo chiu nghch gii:
ln==>H=119Kj =>thu nhit.
| 1/20

Preview text:

lOMoARcPSD| 38841209
CÁC DẠNG BÀI TẬP THAM KHẢO
Dạng 1: Bài tập về tốc độ phản ứng
Bài 1: Khi bắt đầu phản ứng, nồng độ của một chất là 0,024 mol/l. Sau
10s xảy ra phản ứng nồng độ của chất đó là 0,022 mol/lít. Hãy tính tốc
độ phản ứng trong thời gian đó
Giải: (mol/l.s)
Bài 2: Cho chất xúc tác MnO2 vào 100 ml dung dịch H2O2, sau 60 giây
thu được 3,36 ml khí O2 (ở đktc).
Tính tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H2O2) trong 60 giây Giải: Ta có
PTPU: H2O2 H2O + ½ O2 (Xúc tác MnO2)
3.10-4 mol 1,5.10-4 mol [H2O2] = (mol/l) Giải: (mol/l.s)
Bài 3: Cho phản ứng 2NO (k) + O2 (k) 2NO2 (k), khi tăng thể tích lên gấp
2 lần thì tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào?
Giải: Ta có v’=2v P’= ½ P = x , v = kP 2 NO PO2 v2/v1 = x2.x =
x3=(1/2)3=1/8. Như vậy tốc độ phản ứng giảm đi 8 lần
Bài 4: Tính tốc độ của phản ứng A(l) + 2B(k) C(r)
Giải: v = k.(PB)2 (chú ý chất B là chất khí nên mới áp dụng vào công thức)
Bài 5: Cho phản ứng hóa học: H2(k) + I2(k) 2HI(k) Tốc độ của phản
ứng hóa học trên sẽ tăng bao nhiêu lần khi tăng áp suất chung của hệ lên 3 lần?
Giải: Gọi x là áp suất ban đầu của hệ Ta có: lOMoARcPSD| 38841209
Khi tăng áp suất chung của hệ lên 3 lần, v’= k.(3x)2 = 9kx2
Như vậy tốc độ phản ứng sẽ tăng lên 9 lần
Bài 6: Cho phản ứng: 2CO(k) + O2(k) 2CO2(k). Người ta phải thay đổi
áp suất như thế nào để tốc độ phản ứng tăng lên 1000 lần? Giải: Ta có v=kP 2
CO PO2 v2/v1=x2.x=x3=1000=103 x=10
Vậy áp suất đã được tăng lên gấp 10 lần
Bài 7: Xét phản ứng: 2NO (k) + O2 (k) 2NO2 (k), [NO]=0,6 ; [O2]=0,5
(mol/l); tốc độ phản ứng v=0,018. Tính hằng số tốc độ? Giải: v = k[NO]2[O2]
Bài 8: A + B C , v=k[A]x[B]y . Tính các giá trị x và y biết: Thí [A]0 M [B ]0 M V0 (Ms) nghiệ m 1 0,03 0,01 1,7.10-8 2 0,06 0,01 6,8.10-8 3 0,03 0,02 3,4.10-8 Giải:
Ta có (do nồng đô của A tại TN2 gấp đôi TN1) (do nồng độ
của B tại TN3 gấp đôi TN1)
Bài 9: Cho phản ứng: X(khí) + Y(khí) → Z(khí) + T(khí) Nếu tăng nồng độ chất
Y lên 4 lần và nồng độ chất X giảm đi 2 lần thì tốc độ phản ứng tăng
hay giảm bao nhiêu lần?
Giải:
Vban đầu = k.[X].[Y]2=kab2 (với a, b là nồng độ chất X, Y). Vsau = k. lOMoARcPSD| 38841209
Vậy tốc độ tăng lên 8 lần
Bài 10: Cho phản ứng: A+ 2B → C
Nồng độ ban đầu các chất: [A] = 0,3M; [B] = 0,5M.
Hằng số tốc độ k = 0,4
a) Tính tốc độ phản ứng lúc ban đầu.
b) Tính tốc độ phản ứng tại thời điểm t khi nồng độ A giảm 0,1 mol/l. Giải:
a) Tốc độ ban đầu:
Vban đầu = k.[A].[B]2= 0,4.[0,3].[0,5]2 =0,3 mol/ls b) Tốc độ tại thời điểm t
Khi nồng độ A giảm 0,1 mol/lít thì B giảm 0,2 mol/l theo phản ứng tỉ
lệ 1 : 2 Nồng độ tại thời điểm t:
[A’] = 0,3 – 0,1 =0,2 (mol/l)
[B’]=0,5 -0,2 =0,3 (mol/l)
V= k.[A’].[B’]2= 0,4.[0,2].[0,3]2=0,0072 mol/ls
Bài 11: Cho phản ứng A + 2B → C
Cho biết nồng độ ban đầu của A là 0,8M, của B là 0,9M và hằng số tốc
độ k = 0,3. Hãy tính tốc độ phản ứng khi nồng độ chất A giảm 0,2M
Giải: Ta có [A] giảm 0,2M thì theo phương trình: A + 2B → C 0,2 → 0,4 → 0,2 [B] giảm 0,4
Nồng độ còn lại của các chất: [A] = 0,8 – 0,2 = 0,6M
[B] = 0,9 – 0,4 = 0,5M lOMoARcPSD| 38841209
Tốc độ phản ứng: v = k.[A].[B]2 = 0,3 x 0,6 x (0,5)2 = 0,045 (mol/l.s)
Bài 12: Cho phản ứng hóa học: 2NO(k) + O2(k) → 2NO2(k)
Tốc độ phản ứng hóa học trên được tính theo công thức y = k
[NO]2[O2]. Hỏi ở nhiệt độ không đổi, áp suất chung của hệ đã tăng bao
nhiêu lần khi tốc độ của phản ứng tăng 64 lần?

Giải: Đặt x là số lần tăng của áp suất. Theo bài ra ta có v2/v1 = 64 = x3 → x = 4
Dạng 2: Bài tập về quy tắc Van’t Hoff
Bài 13: Ở 20°C một phản ứng kết thúc sau 180 phút. Khi nhiệt độ là
bao nhiêu thì phản ứng kết thúc sau 20 phút. Biết hệ số nhiệt của phản ứng là 3.
Giải: Vì tốc độ phản ứng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ nên t1 V2
T210 20 3T210 20 180 9 T2 40 C t2 V1 20
Bài 14: Khi ở 40°C một phản ứng kết thúc sau 180 phút. Khi nhiệt độ
tăng lên đến 60°C thì thời gian kết thúc phản ứng là bao nhiêu? Biết
hệ số nhiệt phản ứng là 3

Giải: Vì tốc độ phản ứng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ nên t1
T210 T1 180 360 4010 9 t2 20 t t 2 2
Bài 15: Cho biết độ biến thiên nhiệt độ là 30°C, tỉ V2 27
số tốc độ phản ứng V . Tìm hệ số nhiệt phản ứng γ=? 1 V2 10T 27 1030 3 Giải V1 lOMoARcPSD| 38841209
Bài 16: Ở thời điểm t1:
Nhiệt độ của phản ứng là 20°C với tốc độ phản ứng V1 10 4 Ở thời điểm t2:
Nhiệt độ của phản ứng là 50°C với tốc độ phản ứng V2 8.10 4
Tìm hệ số nhiệt phản ứng γ=?
Giải VV21 T210 T1 8.1010 4 4 8 50 2010 2
Bài 17: Ở 180°C một phản ứng kết thúc trong 2 phút.Ở 160°C phản này
kết thúc trong? (γ = 3) V160 160 180
Giải: ta có V180 3 10
Mà tốc độ phản ứng tỉ lệ nghịch với thời gian nên t160
t180 9 t160 18 phút
Bài 18: Ở 100°C kết thúc phản ứng mất 2 phút. Khi hạ nhiệt độ xuống
còn 80°C thì mất bao lâu để phản ứng kết thúc? Biết hệ số nhiệt của phản ứng là 2. V801 2 Giải: Ta có V 4 100
Mà tốc độ phản ứng tỉ lệ nghịch với thời gian phản ứng lại có t100 2phút V80 t100 1 lOMoARcPSD| 38841209 nên V100 t80
4 t80 8 phút
Bài 19: Một phản ứng tiến hành với vận tốc v ở 20°C. Hỏi phải tăng
nhiệt độ lên tới bao nhiêu để vận tốc của phản ứng tăng lên 1024 lần?
Cho biết hệ số nhiệt của phản ứng là 2.

Giải: Gọi x là nhiệt độ cần tăng đến để vận tốc phản ứng tăng lên 1024 lần x 20
Ta có 1024 2 10 x 120 C
Bài 20: Khi nhiệt độ tăng thêm 10°C, tốc độ của một phản ứng tăng lên
4 lần. Hỏi tốc độ của phản ứng đó sẽ giảm đi bao nhiêu lần khi nhiệt
độ giảm từ 70°C xuất 40°C?
Giải: Ta có 4 4
Tốc độ phản ứng giảm 4 43 64 lần
Bài 21: Khi nhiệt đô tăng thêm 10°C, tốc độ của một phản ứng hóa học
tăng lên ba lần. Để tốc độ của phản ứng đó (đang tiến hành ở 30°C)
tăng lên 81 lần, cần phải thực hiện phản ứng ở nhiệt độ nào?
10 Giải: Ta có 3 10 3
Gọi x là nhiệt độ cần tìm x 30
81 3 10 x 70 C
Bài 22: Khi nhiệt độ tăng thêm 50°C thì tốc độ phản ứng hóa học tăng
lên 1024 lần. Hỏi giá trị hệ số nhiệt của tốc độ phản ứng trên là? Giải: Ta có V2 1024 4 V1 lOMoARcPSD| 38841209
Dạng 3: Bài tập về Hằng số cân bằng K
Bài 23: Cho phản ứng: N2O3 NO + O2 với KP (25 C) 1.2
Vậy phản ứng: N2O3 NO + O2 có KP=?
Giải: Vì phản ứng (1) và phản ứng (2) là 2 phản ứng thuận và nghịch 1 1 K K1. 2 1 K2 0,83 K 1,2 1
Bài 24: Cho phản ứng: NH4SH (r) NH3 (k) + H2S (k), p=0,9 atm, K=?
Giải: Ta có: NH4SH (r) NH3 (k) + H2S (k),
to a 0 0 tcb
a x x x pNH p 0,45atm 3 H S2 Kp pNH .p 0,45.0,45 0,2 3 H S2
Bài 25: Một phản ứng có G 0, vậy hằng số K trong trường hợp này như thế nào?
Giải G RT ln K 0 ln K 0 K 1
Bài 26: A + B C + D. Nồng độ chất tham gia bằng nhau và bằng 2,5M. Nồng độ các sản phẩm tạo thành
bằng nhau và bằng 3M. Tính Kcb biết phương trình đang ở trạng thái cân bằng. [C].[ ]D 3.3 Kcb 1,44 Giải: Ta có [ ].[ ]A B 2,5.2,5
Bài 27: Cho 3 phương trình như sau: C(r) + CO2(k) 2CO(k) (1) CO(k) + Cl2(k) COCl2(k) (2)
C(r) + CO2(k) +2Cl2 2COCl2(k) (3) lOMoARcPSD| 38841209 K
Biết 1 1,3.1014atm , K2 5,4.10 3atm . Tính K3
Giải: Ta thấy (1) 2(2) (3) K 2 3 K K1. 2
1,3.10 .(5,4.10 )14 3 2 3,79.109
Dạng 4: Phương trình Arrhenius và các bài tập liên quan Bài 28: Cho phản ứng sau: 2N (k) → 4NO 2O5 2(k) + O2(k)
Cho k ở nhiệt độ 450C là 6,2.10-4 s-1 Hởi ở nhiệt độ 1000C có k là bao nhiêu.Biết năng lượng hoạt hóa của phản ứng là Ea=103kJ
Giải: T1=450C, k1=6,2.10-4 s-1; Ea=103kJ; T2=1000C =>k2=?
Lấy ln hai vế của công thức k Ae. Ea/RT và thế T1 T2 k1 k2 vào ta được
k2 Ea. .R T12 T11 ln k1 ln kk12 1030008,314 . 3731 3181 k2 0,194(s 1)
Bài 29: Tính Ea của phản ứng phân hủy: 2HI (k) → H2 (k) +I2 (k)
Biết k ở 500K là 9,51.10-9 L/mol.s và ở 600K là 1,10.10-5 L/mol.s Giải: 1 k2 1 1 Ea R.ln k1 T2T1 Ea 8,314.ln 9,51 01,10..101 59 6001 5001 1
Ea 1,76.10 ( 5 J mol/ ) lOMoARcPSD| 38841209 Bài 30: Cho phản ứng H (k) → 2HCl(k) 2 (k) + Cl2
Biết tốc độ phản ứng ở 350C gấp đôi tốc độ phản ứng ở 250C. Hãy tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng này Giải: 1 1 .ln k2 1 1 R vv 2 1 T12 T11 .ln Ea R k1 T2 T1 1 1 Ea 8,314.ln 2 308 2981
Ea 52893,52(J / mol) Bài 31: Phản ứng (1): 2H2(k) + S2(r) ⇄
2H2S(k); T=7000C, K1=1,105.10-7L/mol.s Phản ứng (2): H H2S(k); Tính K2 2(k) + ½S2(r) ⇄ Giải ½(1) →(2) K 2 K1
(1,105.10 )7 3,324.10 (3 L mol s/ . )
Bài 32: Cho phản ứng thuận nghịch O3(k) +O(k) ⇄ 2O2(k) Có E =19kJ và ∆H a
pư=-392kJ.Tính E’a của phản ứng nghịch Giải:
Phản ứng tỏa nhiều nhiệt nên mức năng lượng của sản phẩm rất thấp.Để sản phẩm đạt trạng thái chuyển
tiếp cần cung cấp cho sản phẩm một lượng năng lượng bằng Hpu Ea' nên E ' a Hpu Ea ( 392) 19 411(kJ)
Bài 33: Xét phản ứng: 2HCl(k) ⇄ H2(k) + Cl2(k)
Hằng số cân bằng Kp của phản ứng ở nhiệt độ 17270C và 7270C lần lượt là 4,237.10-6 và 4,9.10-
11.Tính ∆H0 của phản ứng coi ∆H0 là hằng số đối với nhiệt độ. Chứng minh công thức Giải: lOMoARcPSD| 38841209
Từ ∆G0 = ∆H0 – T. ∆S0 và ∆G0 = - RT ℓnks
∆H0, ∆S0 không thay đổi theo nhiệt độ, nên : G0 H0 S0 lnks 1 RT1 RT1 R G0 H0 S0 lnks 2 RT2 RT2 R H0 H0 lnks lnks 2 1 RT2 RT1 ks2 H0 1 1 ln 1 R T1 T2 ks k 1 1 1 H0 R.ln ks12 T1 T2 s Áp dụng ln kk12 HR 0 T11 T12 1 H0 R.ln kk21 T11 T12 H0 8,314.ln 4,237.104,9.10 11 6 20001 10001 1 189019,55( )J
Bài 34: Cho phản ứng: CuBr2(r) ⇄ CuBr(r) + ½Br2(k)
Ở trạng thái cân bằng P(Br2) = 5,1mmHg khi T= 450K và P(Br2)=510mmHg
khi T= 550K. Tính ∆H0 của phản ứng Giải lOMoARcPSD| 38841209 KP PBr
CuBr2(r) ⇄ CuBr(r) + ½Br2(k); 2,cb ln k2 H0 T11 T12 k1 R 1ln 5105,1 8 ,314 4 0H0 15 5010 2 H0 47,4(kJ) Bài 35: Xét phản ứng:
2NO2(k) ⇌ N2O4(k) ; = – 4.835kJ
Tính hằng số cân bằng K (k) ở 298K.
C của phản ứng NO2(k) ⇌ ½ N2O4
(R = 8.314J/mol.K = 1.987cal/mol.K = 0.082l.atm/mol.K) Giải: G2980 4,825
RT Kln P K K RTC P( ) n 13.11 NO2(k) ⇌ ½ N2O4(k); 2 Bài 36: Cho : O 2( k ) Cl 2( k ) HCl (k ) H 2 O ( k ) 0 S 205,03 222,9 186,7 188,7 298 ( J/mol.K ) 0 H 0 0 -92,31 -241,83 298 ( kJ/mol )
1. Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 2980K: 4HCl(k) + O2(k) ⇄ 2Cl2(k + 2H2O(k) 2.
Giả thiết ∆H và ∆S không phụ thuộc vào nhiệt độ, tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 6980K.
3. Muốn tăng hiệu suất phản ứng oxi hóa HCl thì nên tiến hành phản ứng ở những điều kiện nào? Giải 4HCl + O2 2Cl2 + 2H2O PCl22 .PH O22 K P 4 .PO2 PHCl
H0 Phản ứng = 2 H (0H O2 ) 4 H (0HCl ) 114,42kJ lOMoARcPSD| 38841209
S0 Phản ứng = 2S(0Cl2) 2S(0H O2 ) (4S(0HCl) S(0O2)) 128,63(J /K) G0 H T S0 . 0
=-114420 + 298.128,63 = -76088,26(J) lg K P
G 13,34 K P 1013,34 Vậy : 2,3. .KT 2. lnKK698 H 6981 2981 lnKK698298 26,47 R 298 hay KP(698) = 101,8 3.
Dựa vào các số liệu bài toán, suy ra Muốn tăng hiệu suất oxi hóa HCl cần: - Hạ nhiệt độ. - Tăng áp suất - Tăng nồng độ O2
Bài 37: Tại 25oC, Go tạo thành các chất như sau: (theo kJ.mol-1) H2O(k) CO2(k) CO(k) H2O(l)
-228,374 -394,007 -137,133 -236,964 CO K H O l2 CO2 k CO2 K tại 25oC
a. Tính Kp của phản ứng:
b. Tính áp suất hơi nước tại 25oC
c. Hỗn hợp gồm các khí CO, CO2, H2 mà mỗi khí đều có áp suất riêng phần là 1 atm được trộn với nước
(lỏng, dư). Tính áp suất riêng phần mỗi khí có trong hỗn hợp cân bằng tại 25oC, biết quá trình xảy ra khi V = const. Giải
a/ CO( )k HO2
( )l H2( )k CO2( )k G298o pu GHo 2( )k
GCOo 2( )k GCOo ( )k GH Oo 2 ( )l
= 0 + (-394,007) + 137,133 + 236,964 = -19,91 kJ.mol-1.. lOMoARcPSD| 38841209
Áp dụng phương trình đẳng nhiệt Van Hoff, ta có: G o T RT Kln p RT.2,303.lgKp G o T 19,91.103 K p
10 2,303.RT 10 2,303.8,314.298 3,49
PH O h2 ( ) ở 25oC ta xét cân bằng ở 25oC. b/ Để xét H O2( )l H O2 ( )h G298o pu
GH Oo 2 ( )h GH Oo 2 ( )l
228,374 236,964 8,59 kJ mol. 1 G o T 8,59 3
K p 10 2,303.RT 10 2,303.8,314.10 .298 0,0312 [PH O h2 ( )] 0,0312 [PH O l2 ( )]
PH O l2 ( ) = const = 1atm PH O h2 ( ) 0,0312atm(ở 25oC)
c/ Vì ở điều kiện T; V = const áp suất riêng phần tỷ lệ với số mol mỗi khí nên có thể tính áp suất riêng phần theo phản ứng:
CO( )k H O2
( )l (dư) H2( )k CO2( )k Ban đầu: 1 1 1 (atm)
Cân bằng: 1 – x 1 + x 1 + x [PH ].[P ] (1 x)2 2 CO2 Kp 3,49 [PCO] 1 x x = 0,421
Vậy tại thời điểm cân bằng ở 25oC:
[PCO] 1 x 0,579 (atm) [PH ]=[P ] 1 x 1,579 (atm) 2 CO2 lOMoARcPSD| 38841209
Bài 38: Cho HgO (tinh thể) vào bình phân ly ở nhiệt dộ 5000C xảy ra cân bằng sau: HgO(tinh thể) ⇌ Hg(k) + O2(k)
Khi cân bằng áp suất trong bình là 4.00atm. Tính Go của phản ứng ở 5000C Giải: HgO(tinh thể) ⇌ Hg(k) + O2(k) atmatm G773 0
KP pHg2 .pO2 82. 4 256 3 3 27 G 0 773
RT lnKP 8,314.773.ln 14455,89( )J
Bài 39: Cho 1 mol PCl5 vào bình chân không thể tích V và đưa lên nhiệt độ 5250C PCl5(k) ⇌ PCl3(k) + Cl2(k)
Được thiết lập với KP=1,86 và áp suất của hệ bằng 2atm.
Tính số mol mỗi chất tại cân bằng Giải: a. PCl5(k) ⇌ PCl3(k) + Cl2(k) Ban đầu: 1(mol) 0 0 Phản ứng: x(mol) x(mol) x(mol) Còn lại: 1-x(mol) x(mol) x(mol)
Vậy số mol hõn hớp sao phản ứng nhh sau pư=(1-x)+x+x=1+x (mol)
PPCl5 1 x.2;PPCl3 x .2;PCl2 x .2 Ta có 1 x 1 x 1 x PPCl .P 2x 3 Cl2 2
KP PPCl5 ta có 1 x2 1,86 Áp dụng biểu thức:
Giải phương trình ta được x=0,692(mol)
Vậy số mol tại cân bằng của PCl
(k) lần lượt là 0,308;0,692 và 0,692 5(k);PCl3(k) và Cl2 lOMoARcPSD| 38841209 Bài 40: Cho cân bằng:N (k) ∆H = 2(k) + 3H2(k) ⇌ 2NH3 -92KJ/mol
Nếu xuất phát từ hỗn hợp ban đầu là N2 và H2 theo đúng tỉ lệ mol là 1:3 thì khi đạt đến trạng thái
cân bằng ở 4500C và 300atm,NH3 chiếm 36% thể tích hỗn hợp a.Tính hằng số Kp của cân bằng trên?
b.Tiến hành như trên vẫn ở nhiệt độ 4500C, cần phải tiến hành ở áp suất bao nhiêu để khi đạt cân bằng
NH chiếm 50% thể tích hỗn hợp? 3 Giải
a.Giả sử số mol sau phản ứng là 1 mol vậy số mol của N2;H2 và NH3 là : 0,16
0,48 và 0,36 mol tương ứng với x1,x2,x3(mol)
KP xx px332. 2 0,16.0,48 .3000,36322 8,138.10 5 1 2
b.Theo diều kiên cân bằng khi NH3 chiếm 50% thể tích (hay số mol) hỗn hợp. Vậy số mol của hỗn hợp
N2;H2 và NH3 x1=0,125,x2=0,375,x3=0,5
Vì ở nhiệt độ không đổi nên Kp không đổi, thay vào biểu thức Kp ở câu a ta có 0,52 5
KP 0,135.0,375 .3 p2 8,138.10 p 680atm
Bài 41: Cho phản ứng N2O4(k) ⇄ 2NO2(k) G (kJ / mol) Biết tt0,298 97,9 51,3 Tính
hằng số Kp của cân bằng trên? G 0 298
2.51,3 97,9 4,7(kJ / mol) G2980
RT ln K p lnKp G2980 4700 1,9 RT 8,314.298 KP 0,15
Bài 42: Trong qua trình sản xuất axit sunfuric có quá trình oxi hóa SO2
2SO2 (k) + O2 (k) ⇄ 2SO3 (k) lOMoARcPSD| 38841209
Ở 298K pư xảy ra quá chậm nên người ta tăng nhiệt độ lên. Hãy
a. Tính Kp ở 298°K va ở 973°K? G G Cho biết 2980 = -141,6 kJ/mol và 9730 = -12,12 kJ/mol.
PSO2 = 0,50 atm; PO2 = 0,010 atm; PSO3 = 0,10 atm giữ ở b) Trong bình kín:
25°C va 700°C.Ở cả hai nhiệt độ này, nếu phản ứng xảy ra thì tiến đến trạng
thái cân bằng theo chiều nào?
c)Tinh ∆G của hệ ở câu b tại mỗi nhiệt độ Giải a. Ở 298K lnK 0 P G298 141,6.1000 57,2 RT 8,314.298
KP 7.10 (24 atm) Ở 973K lnKP G 0 973 12,12.1000 1,5 RT 8,314.973 KP 4,5(atm) b. P 2 SO 3 0,12
QP P2 2 .PO2 0,5 .0,2 1 4 SO Vì Q
tạo thành hơn cho dến khi Q
PP tương đương với KP. Tuy
nhiên ở 298K phản ứng hầu như chuyển về chiều thuận trước khi đạt trạng thái cân bằng, còn ở
973K phản ứng chỉ dịch chuyển một chút sang chiều thuận c. Ở 298K G298 G298 RT nQp1 141600 8,31 .298. ln4,0 138,2 kJ / mol lOMoARcPSD| 38841209 Ở 973K
G973 G973 RT nQp1 121200 8,31 .973. ln4,0 0,91 kJ / mol
Dạng 5: Bài tập về chuyển dịch cân bằng:
Bài 43: A+B⇄ AB có ΔH>0:EaT(→),EaN(←): a.EaT< EaN. b.EaT= EaN. c.EaT> EaN. d)Không xđ được.
Bài 44: CO(k)+H2O(k) ⇄ CO2(k)+H2(k),khi p ↑ và T=hs =>cb dịch chuyển ? a.Thuận. b)Nghịch.
c)Không dịch chuyển dịch phản ứng.
d) không xác định được. Giải:
Vì có ∆n=0 Δn=(1+1) -(1+1)=0=> áp suất không ảnh hưởng.
Bài 45: Phản ứng: K1(293)=5.10-3,K2(1000)=2.10-3 là phản ứng theo chiều thuận là phản ứng: a)Thu nhiệt b)Tỏa nhiệt c)Không xđ d)a và b sai
Giải: T ↑,K ↓=>cb theo chiều nghịch
T ↑=>cb theo chiều thu nhiệt( ∆ H>0)
=> chiều nghịch: thu nhiệt ∆H>0
Chiều nghịch: toả nhiệt ∆H<0
Bài 46: Chất xúc tác ảnh hưởng đến phản ứng cân bằng: a) Mức cb⇛thuận b)Mức cb ⇛nghịch
c)Phản ứng xảy ra hoàn toàn lOMoARcPSD| 38841209 d)Không ảnh hưởng
Bài 47: C(gr)+O2(k) ⇄CO 2(k);p ↑=>cb ? a) thuận
b) thuận,không ảnh hưởng c) nghịch
d) nghịch, không ảnh hưởng.
Bài 48: 2SO2(k)+O2(k) ⇄2SO3(k) ΔH= -192kj,T ↑=>cb ⇛ ? a)Phải b)Trái c)Không đổi d)Phải, dừng lại
Bài 49: 2CO(k)+O2(k) ⇄2CO2(k); cb ⇛phải=>[CO]? a)tăng b)giảm c)giảm ½ d) không đổi.
Bài 50: H2(k)+Cl2(k) ⇄2HCl(k) ΔH= -92,31(kj), để điều chế được nhiều HCl thì phải: a) ↑ số mol HCl b) ↑ nhiệt độ c) ↑ áp suất d) a,b,c sai
cb ≡>thuận(toả nhiệt)=>T↓; Δn=0=> áp suất không ảnh hưởng Bài 51: 2SO2(k)+O2(k)
⇄2SO3(k) ΔH= -198,4(kj), để được nhiều SO3 cần ? a) ↑p, ↑ T b) ↓p, ↑ T c) ↑p, ↓ T d) ↓p, ↓ T
Bài 52: 2C(gr)+O2(k)⇄2CO(k) ΔH=-221(kj), cb dịch chuyển theo chiều thuận khi: a)Thêm chất xúc tác b)↓pvà ↑T c) ↓pvà ↓T d)Thêm C(gr)
Bài 53: Khi phản cb, tăng nhiệt độ thì sẻ: a)cb ⇛ thuận,Kp ↑ b)cb ⇛ nghịch, Kp ↓ c)cb ⇛ thuận, Kp =hs lOMoARcPSD| 38841209
d) Không đủ đk để trả lời.
Muốn biết chiều dịch chuyển cb, phải biết ΔH Bài 54: Xét cân bằng:
N2O4(k) => 2NO2(k) ở 25oC.
Khi chuyển dich sang một trạng thái cân bằng mới nếu nồng độ của N2O4 tăng lên 9 lần thì nồng độ của NO2.
A. Tăng 9 lần B. Tăng 3 lần C. Tăng 4,5 lần D. Giảm 3 lần. Giải:
khi [N2O4] tăng lên 9 lần [NO2] tăng lên là:
Áp dụng công thức: K= khi tăng [N2O4] lên 9 lần thì [NO2] cần tăng thêm là 3 lần để đạt đến trạng thái cân bằng.
Bài 55: Cho cân bằng hóa học sau:
2SO2 (k) +O2 (k) 2SO3 (k); ∆H < 0
Cho các biện pháp: (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất chung của hệ phản ứng, (3) hạ nhiệt độ, (4)
dùng thêm chất xúc tác V2O5, (5) giảm nồng độ SO3, (6) giảm áp suất chung của hệ phản ứng. Những
biện pháp nào làm cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận? A.(1), (2), (4), (5) B.(2), (3), (5) C.(2), (3), (4), (6) D. (1), (2), (4). Giải:
Dựa vào phản ứng: 2SO2 (k) +O2 (k) 2 SO3 (k); ∆H < 0 - Đây là một
phản ứng tỏa nhiệt (∆H < 0).
- Có sự chênh lệch số mol trước và sau phản ứng.
Vì vậy, các yếu tố làm cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận là: + Hạ nhiệt độ (2). + Tăng áp suất (3).
+ Giảm nồng độ SO3 (5).
Bài 56: Cho phản ứng: CuBr ⇄ CuBr(r) + 1/2Br2(k)
Ở trạng thái cân bằng P(Br2)=5.1 mmHg khi T=450, P(Br2)=510mmHg khi T= 550K.Khi tăng nhiệt
độ, phản ứng chuyển dịch theo chiều: a)Thuận b)Nghịch c)Không chuyển dịch
d)Không xác định được. Giải:
KP= => =>H=47.38KJ=> phản ứng thu nhiệt. lOMoARcPSD| 38841209
Bài 57: Chọn đáp án đúng. Xét phản ứng 2HCl(k)=>Cl2(k)+H2(k). Hằng số cân bằng KP của phản ứng ở
1727K và 727K lần lượt là 4,237.10-6 và 4,9.10-11. a) khi tăng áp xuất phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận.
b) khi tăng nhiệt độ phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận
c)khi tăng nhiệt độ phản ứng chuyển dịch theo chiều nghịch
d) khi tăng HCl phản ưng chuyển dịch theo chiều nghịch giải:
ln==>H=119Kj =>thu nhiệt.