CHƯƠNG 4-5 ĐỘNG HÓA HỌC - CÂN BẰNG HÓA HỌC

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 4 : ĐỘNG HÓA HỌC Động hoá học là môn khoa học nghiên cứu về quy luật xảy ra (diễn biến) của các quá trình hoá học trong đó có vận tốc phản ứng hoá học và các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc đó.

Ơ

N

Việc nghiên cứu này nhằm mục đích điều khiển phản ứng xảy ra với vận tốc cao để đạt được

N

H

hiệu suất phản ứng lớn nhất.

•

Nắm được ảnh hưởng của các yếu tố nồng độ, nhiệt độ, chất xúc tác lên vận tốc phản

H Ư

N

1.1. Một số khái niệm cơ bản về phản ứng hóa học 1.2. Khái niệm vận tốc phản ứng

TR ẦN

1.3. Thuyết va chạm, phức chất hoạt động II. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

10 00

B

2.1. Ảnh hưởng của nồng độ lên vận tốc phản ứng 2.1.1. Định luật tác dụng khối lượng

A

2.1.2. phản ứng bậc 1

-H

Ó

2.1.2. phản ứng bậc 2 2.1.2. phản ứng bậc 0

-L

Ý

2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ

ÁN

2.2.1. Quy tắc Van’t Hoff

TO

3.2.2. Phương trình Arrhenius

2.3. Ảnh hưởng của chất xúc tác

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

I. Một số khái niệm

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nội dung

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Đ ẠO

ứng.

IỄ N D

Y

Nắm được khái niệm và cách xác định vận tốc phản ứng.

U

•

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Mục tiêu:

2.3.1. Khái niệm chất xúc tác 2.3.2. Các đặc điểm chung của quá trình xúc tác

4.3. Xúc tác và cân bằng nhiệt động học 4.4. Tác dụng của xúc tác đồng thể 4.5. Tác dụng của xúc tác dị thể

I. Một số khái niệm (XS)

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

1.1. Một số khái niệm cơ bản về phản ứng hóa học Phản ứng đơn giản và phản ứng phức tạp Các phản ứng hóa học thường xảy ra theo nhiều cách thức khác nhau và phức tạp.

Ơ

N

Chúng có thể chỉ diễn ra qua một giai đoạn đơn giản hoặc gồm nhiều giai đoạn phức tạp.

N

H

Phản ứng đơn giản: là phản ứng xảy ra qua một giai đoạn (một tương tác – được gọi

2NO + 2H2 → N2 + 2H2O

(4)

2NO

↔ N 2 O2

TR ẦN

Phản ứng diễn ra qua một số giai đoạn sau:

10 00

B

N2O2 + 2H2 → N2 + H2O2 H2 O2 + H2

→ 2H2O

2H2SO4 + Cu =

CuSO4 + SO2 +

H2O

(5)

A

Ví dụ phản ứng: H2SO4

=

H2O + SO2 + O

Cu + O

=

CuO

CuO + H2SO4

=

CuSO4 + H2O

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

Phản ứng xảy ra qua 3 giai đoạn:

TO

Tập hợp chuổi các giai đoạn trong một phản ứng hóa học được gọi là cơ chế phản ứng của phản ứng hóa học.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

Ví dụ phản ứng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

các phản ứng sơ cấp hay gồm nhiều phản ứng cơ sở).

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

(3)

.Q

CH3- N=N-CH3 → CH3-CH3 + N2

TP

(2)

Đ ẠO

I2 + H2 = 2HI

U

(1)

Phản ứng phức tạp: là phản ứng xảy ra qua nhiều giai đoạn (chuỗi các giai đoạn hay

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ví dụ: 2NO + O2 = 2NO2

Y

là một phản ứng cơ sở).

D

IỄ N

Đ

ÀN

Chất trung gian là chất xuất hiện trong giai đoạn 1 sau đó lại bị tiêu thụ ở giai đoạn 2.

Phân tử số - số tiểu phân tham gia trong 1 giai đoạn.

Bậc phản ứng v = k[A]p[B]q (bậc phản ứng bằng p+q) được xác định từ thực nghiệm.

Nếu tổng số mũ đó là 1, 2, 3,..thì bậc phản ứng đó tương ứng được xác định là phản ứng

bậc 1, bậc 2, bậc 3, …, Phản ứng đồng thể: là phản ứng xảy ra trong hệ đồng thể.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Phản ứng dị thể: là phản ứng xảy ra trong hệ dị thể.

Ví dụ : xét phản ứng sau 2N2O5 = 4NO2 + O2

N 2 O3 + N 2 O5

Ơ

Giai đoạn 2:

= 4NO2

H

= N2O3 + O2 (chậm )

N

N2 O5

(nhanh)

Y

Giai đoạn 1:

N

Thực chất phản ứng này xảy ra theo 2 giai đoạn như sau

ứng là bậc 1.

1.2. Khái niệm tốc độ phản ứng

TR ẦN

trình vận tốc theo định luật tác dụng của giai đoạn 1 là v = k[N2O5]1. Bậc tổng quát của phản

10 00

B

Tốc độ phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho diễn biến nhanh hay chậm của một phản ứng hóa học.

A

Tốc độ phản ứng thường được đo bằng biến thiên nồng độ của một trong các chất

-H

Ó

tham gia hoặc tạo thành trong một đơn vị thời gian. Vận tốc phản ứng được biểu thị bằng đơn vị mol/l.s.

-L

Ý

Tốc độ phản ứng cũng có thể biễu diễn bằng sự thay đổi của một trong các tính chất

ÁN

khác của hệ như màu sắc, độ dẫn điện, áp suất...

TO

Nếu tại thời điểm t1 và t2 nồng độ của một trong các hợp chất của hệ phản ứng có giá trị tương ứng là C1 và C2, ta có tốc độ của phản ứng v trung bình là :

Đ

V=

∆C C2 − C1 =± t2 − t1 ∆t

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

Vận tốc phản ứng được quyết định bởi giai đoạn chậm là giai đoạn 1, do đó phương

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

giai đoạn 2 có 2 tiểu phân là N2O3 và N2O5 tham gia phản ứng nên số tiểu phân là 2.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Trong giai đoạn 1chỉ có một tiểu phân N2O5 tham gia phản ứng nên số tiểu phân là 1,

IỄ N D

U .Q

Đ ẠO

tiêu thụ trong giai đoạn 2 và không có mặt trong phản ứng tổng quát.

TP

Tiểu phân N2O3 gọi là chất trung gian, nó xuất hiện trong giai đoạn 1, sau đó lại bị

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đây là phản ứng phức tạp.

(4.1)

Trong công thức trên, dấu (+) được sử dụng khi tính theo chất tạo thành sau phản

ứng; dấu (-) khi tính theo chất tham gia phản ứng.

Trong các phản ứng hoá học, nồng độ của các chất luôn luôn thay đổi nên thường

người ta hay sử dụng công thức tính vận tốc tức thời:

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

V =±

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

dC dt

(4.2)

Ví dụ, đối với phản ứng tổng quát:

N

aA + bB = eE + dD

Y N

G

hoạt hóa) và có sự định hướng đúng mới hình thành phân tử.

H Ư

Năng lượng hoạt hóa (Ea) là năng luợng tối thiểu cần cung cấp cho các tiểu phân để

TR ẦN

chúng trở thành hoạt động (có khả năng phản ứng) và có thể tương tác với nhau. Năng lượng dư này là năng lượng cần thiết cho các tiểu phân va chạm có thể thắng được lực đẩy giữa các lớp vỏ electron (hàng rào năng lượng) khi chúng tiến đến gần nhau, nhờ đó mà xảy ra sự phá

10 00

B

hủy liên kết cũ và xây dựng lại liên kết mới (hình 4.1).

Năng lượng hoạt hóa càng nhỏ thì càng có nhiều tiểu phân có thể trở thành hoạt động

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

do đó tốc độ phản ứng càng lớn.

TO

∆H > 0

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

tử mới. Chỉ những va chạm của các tiểu phân có năng lượng dư tối thiểu (gọi là năng lượng

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

chất phản ứng với nhau, nhưng không phải va chạm nào cũng đưa đến hình thành các phân

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Điều kiện cần để cho một phản ứng xảy ra là phải có sự va chạm (đồng thời) của các

∆H < 0

D

IỄ N

Đ

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

(4.3)

1.3. Thuyết va chạm, phức chất hoạt động (tham khảo) Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

H

dC A dC dC dC =− B =+ E =+ D a.dt b.dt e.dt e.dt

U

V =−

Ơ

Ta có vận tốc tức thời của phản ứng là :

Hình 4.1: Giản đồ năng lượng của phản ứng hóa học Phức chất hoạt động

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Trong phản ứng hóa học, nếu sản phẩm chỉ được tạo thành sau khi liên kết trong các tác chất bị phá vỡ hoàn toàn thì năng lượng hoạt hóa của phản ứng sẽ rất cao vì năng lượng phá vỡ liên kết thường rất lớn ,và như vậy phản ứng hóa học rất khó xảy ra. Tuy nhiên trong

Ơ

N

thực tế có nhiều phản ứng xảy ra dễ dàng. Đó là do đa số các phản ứng xảy ra do hình thành

N

H

hợp chất trung gian hoạt động không bền mà sau đó sẽ phân hủy để tạo thành sản phẩm. Hợp

Y

chất trung gian hoạt động không bền này gọi là phức chất hoạt động (hay trạng trạng thái

G

Trong phản ứng hóa học, tốc độ phản ứng thực tế phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác

H Ư

N

nhau như: bản chất chất phản ứng, nồng độ hoặc áp suất (đối với chất khí), nhiệt độ tiến hành phản ứng, chất xúc tác, môi trường phản ứng, kích thước các tiểu phân …Tuy nhiên,

TR ẦN

không phải tất cả các yếu tố đều ảnh hưởng lớn như nhau. Thực tế cho thấy ngoài bản chất chất phản ứng, nồng độ, nhiệt độ tiến hành phản ứng và chất xúc tác là những yếu tố ảnh

10 00

B

hưởng quan trọng đối với hầu như các quá trình hóa học.

2.1. Ảnh hưởng của nồng độ lên vận tốc phản ứng

A

2.1.1. Định luật tác dụng khối lượng

-H

Ó

Theo thuyết va chạm hoạt động, muốn có phản ứng xảy ra thì các phân tử hay nguyên tử phản ứng phải va chạm vào nhau, vì vậy nếu số va chạm càng lớn thì tốc độ phản ứng

-L

Ý

càng lớn, mà số va chạm lại phụ thuộc vào nồng độ.

ÁN

Như vậy, tốc độ phản ứng tỷ lệ với nồng độ các chất tham gia phản ứng. Sự phụ

TO

thuộc tốc độ phản ứng vào nồng độ được xác định bằng định luật tác dụng khối lượng do Gulberg và Waage người Na Uy nêu ra:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

II. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

chuyển các chất phản ứng sang trạng thái phức chất hoạt động.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

ứng giảm xuống. Trong trường hợp này, năng lượng hoạt hóa là năng lượng cần thiết để

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

chuyển tiếp). Chính nhờ sự tạo thành phức chất hoạt động mà năng lượng hoạt hóa của phản

Đ

“Tại nhiệt độ xác định, tốc độ phản ứng ở mỗi thời điểm tỉ lệ thuận với tích số nồng

D

IỄ N

độ các tác chất (với số mũ thích hợp). Ảnh hưởng của nồng độ các tác chất tới tốc độ phản ứng được rút ra từ số lượng lớn các dữ kiện thực nghiệm.

Ví dụ: Để khảo sát ảnh hưởng của nồng độ tác chất đối với tốc độ phản ứng: F2(k) +

2ClO2(k)

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

→

2FClO2(k)

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ta có thể thay đổi nồng độ đầu của các tác chất rồi tiến hành đo tốc độ đầu của phản ứng tại một nhiệt độ không đổi, kết quả được ghi ở bảng dưới.

Nồng độ F2 (M)

Nồng độ ClO2 (M)

Tốc độ đầu (M/s)

1

0,1

0,01

1,2 x 10-3

2

0,1

0,04

4,8 x 10-3

3

0,1

0,01

2,4 x 10-3

Y

N

H

Ơ

N

Thí nghiệm

G

Như vậy tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với tích số nồng độ các tác chất:

H Ư

N

V = k[F2][ClO2] Đối với phản ứng tổng quát: v = k [A]m[B]n

ta có :

TR ẦN

aA + bB = cC + dD

(4.4)

10 00

B

Phương trình 4.4 (rút ra từ thực nghiệm) được gọi là phương trình tốc độ phản ứng hay phương trình động học.

-H

Ó

Bậc phản ứng = m + n

A

Các giá trị n, m được xác định bằng thực nghiệm. Đối với phản ứng đơn giản: n, m trùng với hệ số a, b trong phương trình hóa học.

TO

ÁN

-L

Ý

Ví dụ : đối với phản ứng (1), (2), (3) ở trên ta có: v = k1[NO]2[O2] v = k2[H2][I2] v = k3[C2H6N2]

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ứng tăng 4 lần.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Quan sát thí nghiệm 1 và 2 ta thấy, khi nồng độ ClO2 tăng gấp 4 lần, thì tốc độ phản

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

tăng 2 lần.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Quan sát thí nghiệm 1 và 3 ta thấy, khi nồng độ F2 tăng gấp đôi, tốc độ phản ứng

Đối với phản ứng phức tạp: n, m có thể không trùng với hệ số a, b trong phương

IỄ N

Đ

trình hóa học. Ví dụ đối với phản ứng (4) bằng thực nghiệm người ta thiết lập được phương

D

trình tốc độ là : v = k4[NO]2[H2].

Trong phương trình của định luật tác dụng khối lượng (4.4). v: Vận tốc tức thời tại một thời điểm xác định

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

[A] và [B] là nồng độ (đối với phản ứng đồng thể) tức thời tương ứng với các hợp chất A và B. k: Hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào bản chất chất tham gia và vào nhiệt độ. Đối với một phản

Ơ

N

ứng đã cho ở nhiệt độ không đổi, k là hằng số và được gọi là hằng số tốc độ. Đây là đại

N

H

lượng đặc trưng cho vận tốc phản ứng. k càng lớn, vận tốc phản ứng càng nhanh.

Đối với phản ứng dị thể, vận tốc phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ chất lỏng hoặc

G

chất khí và diện tích bề mặt của chất rắn. Diện tích bề mặt càng lớn thì phản ứng

TR ẦN

không có mặt trong biểu thức tốc độ.

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

càng nhanh. Theo nhiệt động học, hoạt độ chất rắn bằng đơn vị, do vậy chất rắn

10 00

B

Tóm lại

Bậc phản ứng : là tổng số mũ của nồng độ các tác chất trong biểu thức tính tốc

A

độ phản ứng.

-H

Ó

Người ta chia phản ứng ra làm phản ứng bậc 1, phản ứng bậc 2, phản ứng bậc 3, … n+m=

1 : phản ứng bậc 1

-L

Ý

2 : phản ứng bậc 2 …..

TO

ÁN

3 : phản ứng bậc 3

n = m = 0 : phản ứng bậc không. Phản ứng bậc không là phản ứng có tốc độ phản ứng

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

biểu thức tốc độ bằng áp suất riêng của các chất khí.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Nếu phản ưng xảy ra giữa các chất khí, người ta có thể thay thế nồng độ trong

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

khi nống độ các chất bằng 1 mol/l, do đó nó còn được gọi là vận tốc riêng.

Y

Nếu [A] = [B] = 1mol/lit, thì v = k. Vậy hằng số vận tốc bằng vận tốc của phản ứng

D

IỄ N

Đ

ÀN

không phụ thuộc vào nồng độ chất phản ứng. ví dụ : CaCO3 (r) = CaO (r) + CO2 (k)

v = k.[CaCO3]0 = k

Đối với những phản ứng đơn giản, bậc của phản ứng trùng với phân tử số của phản

ứng.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ä?áť&#x2018;i váť&#x203A;i nhᝯng phản ᝊng phᝊc tấp xảy ra qua nhiáť u giai Ä&#x2018;oấn, táť&#x2018;c Ä&#x2018;áť&#x2122; phản ᝊng cháť&#x2030; tĂ­nh áť&#x; giai Ä&#x2018;oấn cháş­m. Do Ä&#x2018;Ăł, báş­c cᝧa phản ᝊng chung sáş˝ lĂ báş­c phản ᝊng áť&#x; giai Ä&#x2018;oấn cháş­m.

4NO2

+

O2

N

=

Ć

Ví d᝼ : xÊt phản ᝊng sau : 2N2O5

+

O2

Ä? áş O

v = kC .C N2O5

N

G

Bậc phản ᝊng bẹng 1, mạc dÚ trong phản ᝊng có 2 phân t᝭ N2O5 .

H ĆŻ

2.1.2. Phản ᝊng bậc 1

TR ẌN

XĂŠt phản ᝊng Ä&#x2018;ĆĄn giản Ä&#x2018;áť&#x201C;ng tháť&#x192; : aA sản phẊm Tᝍ biáť&#x192;u thᝊc váş­n táť&#x2018;c phản ᝊng báş­c nhẼt ta cĂł: = [ ]

(1)

B

[ ]

10 00

Mạt khĂĄc: = â&#x2C6;&#x2019;

[ ]

A

Kết hᝣp (1) và (2): suy ra

[ ]

(2)

= â&#x2C6;&#x2019;

-H

Ă&#x201C;

LẼy tĂ­ch phân xĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh hai váşż tᝍ tháť?i gian t = 0 (ᝊng váť&#x203A;i náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; ban Ä&#x2018;ầu [A]0) Ä&#x2018;áşżn

TO

Ă N

-L

Ă?

tháť?i gian t (ᝊng váť&#x203A;i náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; [A])

Suy ra

[ ] [ ]

[ ]

[ ]

Ä?

= â&#x2C6;&#x2019;

[ ]

ln [ ][ ] = â&#x2C6;&#x2019;[ ]

ln[A] â&#x20AC;&#x201C; ln[A]0 = -akt Hay =

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

4NO2

Dáş Y KĂ&#x2C6;M QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

=

Máť&#x152;I YĂ&#x160;U CẌU GᝏI Váť&#x20AC; Háť&#x2DC;P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

2N2O5

(nhanh)

Giai Ä&#x2018;oấn cháş­m lĂ giai Ä&#x2018;oấn quyáşżt Ä&#x2018;áť&#x2039;nh táť&#x2018;c Ä&#x2018;áť&#x2122; phản ᝊng, nĂŞn :

Iáť&#x201E; N D

H 4NO2

N

=

Y

N2 O5 + N 2 O3

+ O2 (cháş­m)

U

N 2 O3

.Q

=

TP

N2 O5

Ă&#x20AC;N

http://daykemquynhon.ucoz.com

NĆĄi báť&#x201C;i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť&#x2026;n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Táť&#x2030;nh BĂŹnh Ä?áť&#x2039;nh

Phản ᝊng cĂł hai giai Ä&#x2018;oấn :

[ ] [ ]

Háşąng sáť&#x2018; váş­n táť&#x2018;c lĂşc nĂ y cĂł thᝊ nguyĂŞn khĂ´ng ph᝼ thuáť&#x2122;c vĂ o náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; Khi [A] = ½[A]0 lĂşc Ä&#x2018;Ăł t = t1/2 : gáť?i lĂ chu káťł bĂĄn hᝧy / =

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť&#x2026;n Thanh TĂş

1 [ ] 1 0,693

= 2 = [ ]

2 www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

t1/2 : còn gáť?i lĂ tháť?i gian náť­a phản ᝊng. Tháť?i gian náť­a phản ᝊng cᝧa phản ᝊng báş­c nhẼt khĂ´ng ph᝼ thuáť&#x2122;c vĂ o náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; vĂ tᝡ láť&#x2021; ngháť&#x2039;ch váť&#x203A;i háşąng sáť&#x2018; táť&#x2018;c Ä&#x2018;áť&#x2122; phản ᝊng.

VĂ­ d᝼ 1: Phản ᝊng phân hᝧy N2O5 lĂ phản ᝊng báş­c 1 cĂł háşąng sáť&#x2018; táť&#x2018;c Ä&#x2018;áť&#x2122; k=5,1x10-4 s-1

Ć

N

tấi 45oC

N

H

N2O5 (k) 2NO2 (k) + ½ O2 (k)

Y

a) Biáşżt náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; Ä&#x2018;ầu cᝧa N2O5 lĂ 0,25 M, háť?i sau 3,2 phĂşt, náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; cᝧa nĂł lĂ bao nhiĂŞu?

2N2O5 (k) â&#x2020;&#x2019;

TR ẌN

táť&#x2018;c Ä&#x2018;áť&#x2122; k=0,00840 s-1 tấi máť&#x2122;t nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; xĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh.

2N2O4 (k) +

O2 (k)

10 00

B

a) Náşżu cho 2,5 mol N2O5 vĂ o bĂŹnh dung tĂ­ch 5 lit áť&#x; nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; nĂ y, háť?i sau 1 phĂşt còn lấi bao nhiĂŞu mol N2O5?

A

b) Háť?i sau bao lâu chuyáť&#x192;n hĂła háşżt 90% N2O5?

-L

Ă?

-H

Ă&#x201C;

Ä?S: 0,910 mol, 137 giây

Ă N

2.1.3. XÊt phản ᝊng bậc 2

TO

Phản ᝊng báş­c hai lĂ phản ᝊng mĂ táť&#x2018;c Ä&#x2018;áť&#x2122; cᝧa nĂł ph᝼ thuáť&#x2122;c báş­c hai vĂ o náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; tĂĄc chẼt.

Trư�ng hᝣp 1:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

VĂ­ d᝼ 2: Phản ᝊng phân hᝧy N2O5 cĂł phĆ°ĆĄng trĂŹnh Ä&#x2018;áť&#x2122;ng háť?c v=k[N2O5] váť&#x203A;i háşąng sáť&#x2018;

Máť&#x152;I YĂ&#x160;U CẌU GᝏI Váť&#x20AC; Háť&#x2DC;P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H ĆŻ

N

G

Ä? áş O

Ä?S: 0,23 M, 16 phĂşt 42 giây, 31 phĂşt 37 giây

Dáş Y KĂ&#x2C6;M QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U .Q TP

c) Sau bao lâu chuyáť&#x192;n hĂła háşżt 62% N2O5?

Ă&#x20AC;N

http://daykemquynhon.ucoz.com

NĆĄi báť&#x201C;i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť&#x2026;n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Táť&#x2030;nh BĂŹnh Ä?áť&#x2039;nh

b) Sau bao lâu náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; Ä&#x2018;ầu cᝧa N2O5 giảm tᝍ 0,25 M thĂ nh 0,15 M ?

D

Iáť&#x201E; N

Ä?

XĂŠt phản ᝊng báş­c 2 Ä&#x2018;ĆĄn giản Ä&#x2018;áť&#x201C;ng tháť&#x192; cĂł dấng aA sản phẊm = [ ]

(1)

Mạt khĂĄc: = â&#x2C6;&#x2019; Káşżt hᝣp (1) vĂ (2): suy ra

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť&#x2026;n Thanh TĂş

[ ]

[ ] [ ]!

(2)

= â&#x2C6;&#x2019;

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

[ ] [ ]

LẼy tĂ­ch phân xĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh hai váşż : = â&#x2C6;&#x2019; [ ]

váť&#x203A;i [A]0 lĂ náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; ban Ä&#x2018;ầu

[ ]!

cᝧa A

)

â&#x2C6;&#x2019;

[ ]

)

N

(

Y

[ ]

U

Hay =

H

Ć

[ ]

N

Suy ra : = ([ ] â&#x2C6;&#x2019;

N

Tháť?i gian náť­a phản ᝊng cᝧa phản ᝊng báş­c hai tᝡ láť&#x2021; ngháť&#x2039;ch váť&#x203A;i náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; Ä&#x2018;ầu. v=k[NOBr]2

TR ẌN

2NOBr (k) â&#x2020;&#x2019; 2NO (k) + Br2 (k)

H ĆŻ

VĂ­ d᝼ 3: Tấi 10oC phản ᝊng phân hᝧy NOBr váť&#x203A;i k = 0,810 mol-1 lit s-1.

NgĆ°áť?i ta tháťąc hiáť&#x2021;n phản ᝊng phân hᝧy trong máť&#x2122;t bĂŹnh tấi 10oC váť&#x203A;i náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; Ä&#x2018;ầu cᝧa NOBr lĂ

B

0,0040M. Háť?i sau bao nhiĂŞu giây náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; NOBr báť&#x2039; tiĂŞu th᝼ lĂ 0,0015 M?

Ă&#x201C;

A

10 00

Ä?S: 92,6 giây

A

+

B â&#x2020;&#x2019;

C + D

v=k[A]2

-L

Ă?

-H

Ví d᝼ 4: Cho phản ᝊng sau có bậc 2 theo A và cŊng là bậc toà n phần cᝧa phản ᝊng.

Háşąng sáť&#x2018; táť&#x2018;c Ä&#x2018;áť&#x2122; áť&#x; 30oC lĂ 0,622 lit.mol-1.phĂşt-1. HĂŁy xĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh tháť?i gian náť­a phản ᝊng

Ă N

cᝧa A khi tráť&#x2122;n chẼt A váť&#x203A;i náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; 4,10.10-2 M váť&#x203A;i lưᝣng dĆ° chẼt B. Ä?S: 39,2 phĂşt

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

$.[ ]

Máť&#x152;I YĂ&#x160;U CẌU GᝏI Váť&#x20AC; Háť&#x2DC;P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

G

/ =

Ä? áş O

Giả sáť­ sau tháť?i gian t = t1/2, thĂŹ A phản ᝊng háşżt máť&#x2122;t náť­a lưᝣng chẼt, [A] = [A]0/2 ta cĂł:

Dáş Y KĂ&#x2C6;M QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

.Q

TP

náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122;, nĂł cĂł thᝊ nguyĂŞn ngháť&#x2039;ch Ä&#x2018;ảo tháť?i gian.

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

NĆĄi báť&#x201C;i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť&#x2026;n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Táť&#x2030;nh BĂŹnh Ä?áť&#x2039;nh

Thᝊ nguyĂŞn cᝧa háşąng sáť&#x2018; váş­n táť&#x2018;c k cᝧa phản ᝊng báş­c hai ph᝼ thuáť?cc vĂ o Ä&#x2018;ĆĄn váť&#x2039; biáť&#x192;u tháť&#x2039;

Ă&#x20AC;N

Trư�ng hᝣp 2: (Tham khảo)

D

Iáť&#x201E; N

Ä?

3.

XĂŠt p hản ᝊng báş­c 0 : cĂł váş­n táť&#x2018;c phản ᝊng khĂ´ng ph᝼ thuáť&#x2122;c vĂ o náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122;

XÊt phản ᝊng bậc 0 :

aA sản phẊm

= [ ]

(1)

Mạt khĂĄc: = â&#x2C6;&#x2019; Káşżt hᝣp (1) vĂ (2): suy ra

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť&#x2026;n Thanh TĂş

[ ]

(2)

[ ] = â&#x2C6;&#x2019;

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

[ ]

LẼy tĂ­ch phân xĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh hai váşż : = â&#x2C6;&#x2019; [ ] [ ] váť&#x203A;i [A]0 lĂ náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; ban Ä&#x2018;ầu

cᝧa A

([ ] â&#x2C6;&#x2019; [ ] )

Ć

H

Hay =

N

Suy ra akt = ([A]0 â&#x20AC;&#x201C; [A])

CĂ´ng thᝊc Ä&#x2018;áť&#x2122;ng háť?c

[A] - [A]0 = -akt

ln[A] - ln[A]0 = -akt

[ A]0 2ak

M.time-1

H ĆŻ

t1/2 =

10 00

Ä?ĆĄn váť&#x2039; cᝧa k

TR ẌN

t1/2 =

B

Th�i gian n᝭a phản ᝊng

ln 2 0, 693 = ak ak

time-1

Báş­c 2 v = k[A]2 1 1 â&#x2C6;&#x2019; = akt [ A] [ A]0

t1/2 =

1 ak[ A]0

M-1.time-1

-H

2.2.1. Qui tắc Vanâ&#x20AC;&#x2122;t Hoff

Ă&#x201C;

A

2.2. Ảnh hĆ°áť&#x;ng cᝧa nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; lĂŞn váş­n táť&#x2018;c phản ᝊng

Ă?

Sáťą tÄ&#x192;ng nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; trong Ä&#x2018;a sáť&#x2018; cĂĄc trĆ°áť?ng hᝣp Ä&#x2018;áť u lĂ m tÄ&#x192;ng váş­n táť&#x2018;c phản ᝊng. Tᝍ káşżt quả

-L

nghiĂŞn cᝊu máť&#x2122;t sáť&#x2018; lưᝣng láť&#x203A;n phản ᝊng, Vanâ&#x20AC;&#x2122;t Hoff Ä&#x2018;ĂŁ rĂşt ra quy tắc kinh nghiáť&#x2021;m sau:

Ă N

Náşżu nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; phản ᝊng tÄ&#x192;ng thĂŞm 10oC thĂŹ váş­n táť&#x2018;c cᝧa Ä&#x2018;a sáť&#x2018; phản ᝊng sáş˝ tÄ&#x192;ng 2 â&#x20AC;&#x201C; 4 lần.

TO

Sáť&#x2018; lần tÄ&#x192;ng nĂ y Ä&#x2018;ưᝣc gáť?i lĂ háť&#x2021; sáť&#x2018; nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; cᝧa táť&#x2018;c Ä&#x2018;áť&#x2122; phản ᝊng kT +10 = 2á4 kT

Ä?

Îł=

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ä? áş O G

Báş­c 1 v = k[A]

N

PhĆ°ĆĄng trĂŹnh Ä&#x2018;áť&#x2122;ng háť?c

Báş­c 0 v=k

Dáş Y KĂ&#x2C6;M QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

)

Máť&#x152;I YĂ&#x160;U CẌU GᝏI Váť&#x20AC; Háť&#x2DC;P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

U

[ ]

.Q

$

(

TĂłm tắt: Váť&#x203A;i phản ᝊng táť&#x2022;ng quĂĄt : aA â&#x2020;&#x2019; sản phẊm PhĆ°ĆĄng trĂŹnh Ä&#x2018;áť&#x2122;ng háť?c cĂł dấng v=k[A]n

Iáť&#x201E; N D

TP

/ =

Ă&#x20AC;N

http://daykemquynhon.ucoz.com

NĆĄi báť&#x201C;i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť&#x2026;n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Táť&#x2030;nh BĂŹnh Ä?áť&#x2039;nh

Y

N

Chu kᝳ bån hᝧy khi [A] = [A]0/2 :

Táť&#x2022;ng quĂĄt: Îł n =

kT + n.10 = (2 á 4) n kT

Quy tắc kinh nghiáť&#x2021;m Vant Hoff Ä&#x2018;ưᝣc biáť&#x192;u diáť&#x2026;n báşąng cĂ´ng thᝊc sau : v2 = v1.Îł

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť&#x2026;n Thanh TĂş

T2 â&#x2C6;&#x2019;T1 10

(4. 5)

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

trong đó : v1 và v2 là vận tốc phản ứng tương ứng với nhiệt độ T1 và T2. γ - chỉ số nhiệt độ (hệ số Van’t Hoff).

Qui tắc này chỉ đúng trong khoảng nhiệt độ không lớn.

Ơ

N

Ví dụ : Một phản ứng tiến hành với vận tốc v ở 20oC. Hỏi phải tăng nhiệt độ lên bao nhiêu

N

H

để vận tốc phản ứng tăng lên 1024 lần ? Cho biết hệ số nhiệt độ của phản ứng là 2.

Y

ĐS: 1200C

Ea RT

N

G

Trong đó: k – hằng số vận tốc

(4.6 )

H Ư

C – hằng số trước luỹ thừa phân để chúng trở nên hoạt động)

B

Từ công thức trên cho thấy rằng:

Ở một nhiệt độ xác định, Ea càng lớn tốc độ phản ứng càng nhỏ.

•

Khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng tăng.

10 00

•

-H

Ó

A

Tính năng lượng hoạt hóa Ea

-L

Ý

Ở nhệt độ T1 : k1 = C.e

ÁN

Ở nhiệt độ T2 : k2 = C.e

TO

suy ra :

Ea  1

D

hay

−

−

Ea RT1

Ea RT2

1

 −  k2 R T T = e  1 2 k1

ln

k 2 Ea  1 1  =  −  k1 R  T1 T2 

ln

v2 Ea  1 1  =  −  v1 R  T1 T2 

Đ

hay

IỄ N

TR ẦN

Ea – năng lượng hoạt hoá (là năng lượng tối thiểu cần cung cấp cho các tiểu

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

−

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

k = C .e

Đ ẠO

xác hơn, nguời ta xác định vận tốc phản ứng theo phương trình Arrhenius :

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

TP

Vận tốc phản ứng tính theo công thức Van’t Hoff có giá trị gần đúng. Để có giá trị chính

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2.2.2. Phương trình Arrhenius

Trong đó: k1: Hằng số vận tốc tại nhiệt độ T1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

k2: Hằng số vận tốc tại nhiệt độ T2 Ea: năng lượng hoạt hóa hay năng lượng kích hoạt của phản ứng (kJ.mol-1 hoặc J.mol-1)

N

1 cal =4,184 J

Ơ

(kcal.mol-1 hoặc cal.mol-1)

N

H

R : hằng số khí (8,314 J.mol-1.K-1 hoặc 1,987 cal.mol-1.K-1)

Y

T1, T2 : nhiệt độ tuyệt đối (K)

Khái niệm:

10 00

B

- Chất xúc tác là chất có khả năng làm thay đổi vận tốc phản ứng. Sau khi phản ứng kết thúc, chất xúc tác không bị biến đổi về số lượng cũng như bản chất.

A

- Những chất xúc tác có tác dụng làm tăng vận tốc phản ứng gọi là chất xúc tác.

-H

Ó

- Những chất xúc tác có tác dụng làm giảm vận tốc phản ứng gọi là chất ức chế - Nếu chất xúc tác và chất phản ứng là hệ một pha thì ta có quá trình xúc tác đồng thể, bản

-L

Ý

thân chất xúc tác là xúc tác đồng thể.

ÁN

- Nếu chất xúc tác và chất phản ứng là hệ nhiều pha thì ta có quá trình xúc tác dị thể, bản

TO

thân chất xúc tác là xúc tác dị thể. Trong trường hợp này phản ứng xúc tác diễn ra trên bề mặt phân chia pha. Xúc tác dị thể thường là chất rắn.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2.3. Ảnh hưởng của xúc tác (XS)

ĐS : 100,12 kJ/mol

TR ẦN

H Ư

N

Tính năng lượng hoạt hóa Ea.

G

Ở 127oC hằng số tốc độ k2 = 5,9.10-4 mol-1.l.s-1.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ở 77oC hằng số tốc độ k1 = 8.10-6 mol-1.l.s-1

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q + Cl2 (k)

Đ ẠO

2NOCl(k) → 2NO(k)

TP

Ví dụ: Đối với phản ứng

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Lưu ý đơn vị của Ea và R.

Các đặc điểm chung của các quá trình xúc tác :

IỄ N

Đ

•

D

•

Sử dụng lượng rất nhỏ so với chất phản ứng.

Tác dụng chọn lọc cao, nghĩa là một chất có thể là xúc tác cho phản ứng này nhưng chưa chắc là xúc tác cho phản ứng khác.

•

Không làm thay đổi các đặc trưng nhiệt động của hệ phản ứng

•

Không làm chuyển dịch cân bằng mà chỉ làm nhanh đạt cân bằng.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng tăng vận tốc phản ứng.

•

Trong xúc tác đồng thể, tác dụng của xúc tác tỷ lệ với nồng độ của chất xúc tác.

Ơ

N

•

N

H

BÀI TẬP

TO Đ

IỄ N D 6.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Đ ẠO

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

-H

Ý

-L

Phản ứng phân hủy N2O5 là phản ứng bậc 1 có hằng số tốc độ k=5,1x10-4 s-1 tại 45oC N2O5 (k) 2NO2 (k) + ½ O2 (k) a) Biết nồng độ đầu của N2O5 là 0,25 M, hỏi sau 3,2 phút, nồng độ của nó là bao nhiêu? b) Sau bao lâu nồng độ đầu của N2O5 giảm từ 0,25 M thành 0,15 M ? c) Sau bao lâu chuyển hóa hết 62% N2O5? ĐS: 0,23 M, 16 phút 42 giây, 31 phút 37 giây.

ÁN

5.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

1. Sự nghiên cứu trên phản ứng 2NO(k) + Cl2(k) → 2NOCl (k) cho thấy khi nồng độ NO không đổi, tốc độ phản ứng tăng gấp đôi khi nồng độ Cl2 tăng gấp đôi. Khi nồng độ Cl2 không đổi, tốc độ phản ứng tăng gấp 4 lần khi nồng độ NO tăng gấp đôi. Viết phương trình động học của phản ứng và xác định bậc toàn phần. ĐS : v = k .[NO]2.[Cl2] 2. Viết biểu thức tính tốc độ phản ứng và tính bậc toàn phần của các phản ứng sau, biết rằng các phản ứng xảy ra trong một giai đoạn a) I2 = 2I b) 2HI = H2 + I2 c) NO + O3 = NO2 + O2 3. Viết biểu thức tính tốc độ phản ứng và tính bậc toàn phần của các phản ứng phức tạp sau, biết rằng các phản ứng xảy ra qua nhiều giai đoạn a) 2N2O5 = 4NO2 + O2 Phản ứng diễn ra qua hai giai đoạn nối tiếp nhau : N2O5 = N2O3 + O2 (chậm) N2O3 + N2O5 = 4NO2 (nhanh) b) H2O2 + 2HI = 2H2O + I2 Phản ứng diễn ra qua hai giai đoạn nối tiếp nhau : H2O2 + HI = H2O + IOH (chậm) IOH + HI = H2O + I2 (nhanh) 4. Phản ứng hóa học làm sữa chua có năng lượng hoạt hóa bằng 43,05 Kj/mol. Hãy so sánh tốc độ phản ứng này ở 30oC và 5oC. ĐS: 4,64

Phản ứng phân hủy N2O5 có phương trình động học v=k[N2O5] với hằng số tốc độ k=0,00840 s-1 tại một nhiệt độ xác định.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

-L

a) Thiết lập biểu thức vận tốc của phản ứng từ những dữ kiện đã cho. Tính bậc

ÁN

phản ứng và cho biết phản ứng trên là phản ứng phức tạp hay đơn giản. b) Hệ số nhiệt độ của phản ứng bằng bao nhiêu, nếu khi tăng nhiệt độ lên thêm

D

IỄ N

Đ

ÀN

30oC thì tốc độ phản ứng tăng 15,6 lần ?

13.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ý

Khi tiến hành thực nghiệm người ta thu được các số liệu sau :

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Đ ẠO

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

A(k) + B(k) → C(k)

Ó

Cho phản ứng

-H

12.

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

N

H

Ơ

N

2N2O5 (k) → 2N2O4 (k) + O2 (k) a) Nếu cho 2,5 mol N2O5 vào bình dung tích 5 lit ở nhiệt độ này, hỏi sau 1 phút còn lại bao nhiêu mol N2O5? b) Hỏi sau bao lâu chuyển hóa hết 90% N2O5? ĐS: 0,910 mol, 137 giây 7. Đối với phản ứng 2NOCl(k) → 2NO(k) + Cl2 (k) , ở 77oC hằng số tốc độ k1 = 8.10-6 mol-1.l.s-1 và ở 127oC hằng số tốc độ k2 = 5,9.10-4 mol-1.l.s-1. Tính năng lượng hoạt hóa Ea . ĐS : 100,12 Kj 8. Một phản ứng tiến hành với vận tốc v ở 20oC. Hỏi phải tăng nhiệt độ lên bao nhiêu để vận tốc phản ứng tăng lên 1024 lần ? Cho biết hệ số nhiệt độ của phản ứng là 2. ĐS :120oC 9. Ở 150oC một phản ứng kết thúc trong 16 phút. Tính xem ở 200oC và 80oC phản ứng này kết thúc trong bao lâu? Cho biết hệ số nhiệt độ của phản ứng bằng 2,5. ĐS : 0,16 phút và 162,76 giờ 10. Một phản ứng có hệ số nhiệt độ γ = 3. Hỏi : a) Khi tăng nhiệt độ từ 50oC đến 70oC thì tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào? b) Cần tăng nhiệt độ từ 25oC lên bao nhiêu để tốc độ phản ứng tăng lên 10 lần. ĐS : 9 lần ; 45,96oC -1 o 11. Một phản ứng có hằng số tốc độ là 0,02 s ở 15 C và bằng 0,38 s-1 ở 52oC. a) Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng b) Vận tốc phản ứng trên sẽ tăng bao nhiêu lần khi tăng nhiệt độ từ 15oC đến 25oC. ĐS : a) 14,8 Kcal ; b) 2,4 lần.

ĐS : 2,5 Tính hằng số tốc độ k ở 45oC và số lần tăng tốc độ phản ứng (v2/v1) khi tăng nhiệt độ lên 100oC đối với phản ứng phân hủy N2O5 thành NO2 và O2, biết ở 25 va 65oC hằng số k của phản ứng này là 3,7.10-5 và 5,2.10-3 ĐS: k = 4,4.10-4, x = 232052 lần

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chương 5 : CÂN BẰNG HÓA HỌC

N

Mục tiêu : Nắm được cách xác định các hằng số cân bằng.

•

Xác định sự chuyển dịch cân bằng và các yếu tố ảnh hưởng đến sự chuyển dịch

N

H

Ơ

•

Y G

2.1. Hằng số cân bằng mol KC

H Ư

2.3. Hằng số cân bằng phân số mol Kx

N

2.2. Hằng số cân bằng áp suất riêng KP

TR ẦN

3. Phương trình cân bằng và hằng số cân bằng

4. Chiều diễn tiến của phản ứng thuận nghịch - Phương trình đẳng nhiệt Van Hoff

B

4.1. Mối liên hệ giữa KP và DG0

10 00

4.2. Dựa vào hằng số cân bằng để dự đoán chiều diễn tiến của phản ứng 5. Sự chuyển dịch cân bằng – nguyên lý Le Chatelier

Ó

A

5.1. Sự chuyển dịch cân bằng –

-H

Nguyên lý chuyển dịch cân bằng Le Chatelier

-L

Ý

5.2. Ảnh hưởng của nồng độ

ÁN

5.3. Ảnh hưởng của áp suất

TO

5.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2. Hằng số cân bằng

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

1. Khái niệm cân bằng - phản ứng thuận nghịch

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U TP

.Q

Nội dung

D

IỄ N

Đ

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

cân bằng.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

I. Khái niệm cân bằng - phản ứng thuận nghịch Phản ứng một chiều Ví dụ: Zn (r) + 2HCl(dd)→ZnCl2 (dd) + H2(k)

Y

ng giữa bbột kẽm với dung dịch axit là phản ứng ng một mộ chiều. dịch axit. Ta bảo phản ứng

N

H

muối kẽm clorua ta không thu được kẽm ẽm cũng cũ như dung khi cho khí H2 đi qua dung dịch mu

Ơ

N

Khi trộn bột kẽm vớii dung ddịch axit ta thu được muối kẽm clorua và khí H2. Ngược lại,

ịch trước sau sẽ đạt tới trạng thái cân bằng: ng: tại đó đ áp suất hơi Một phản ứng thuận nghịch

-H

-

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Phản ứng nghiạch: 2 NO2 → N2O4 (k)

ng cho tr trạng thái cân bằng của một phản ứng thuận ận nghịch ngh là hằng số Đại lượng đặc trưng

-L

-

Ý

ng độ mol từng chất…) là không đổi của các chất (hoặc nồng

ÁN

cân bằng K.

II. Hằng số cân bằng

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Phản ứng thuận: N2O4 (k)) → 2 NO2 (k)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Ví dụ: N2O4 (k) ↔ 2 NO2 (k)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

ng không hoàn toàn. ngược nhau. Phản ứng

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

ảy ra theo hai chiều Phản ứng thuận nghịch: là phản ứng ở cùng một điều kiện có thểể xảy

ÀN

ằng mol (KC) 2.1. Hằng số cân bằng

D

IỄ N

Đ

ằng N2O4 (k) ↔ 2NO2 (k) Ví dụ: Xét phản ứng cân bằng Pứ thuận N2O4 (k) → 2NO2 (k)

vt = kt [N2O4]

Pứ nghịch 2NO2 (k) → N2O4 (k)

vn = kn [NO2]2

Tại thời điểm cân bằng vt = vn Hay: kt [N2O4]= kn [NO2]2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

['( ]

= [' () ] & Đặt Kc là hằng số cân bằng của phản ứng theo nồng độ tại nhiệt độ đang khảo sát

Ơ

N

phản ứng bằng tỷ số giữa kt và kn.

N

H

['( ] *+ = = & [' () ]

TR ẦN

[A], [B], [C], [D] nồng độ các chất khi hệ đạt trạng thái cân bằng. Định luật tác dụng khối lượng: “Khi một hệ đồng thể đạt đến trạng thái cân bằng,

B

tích nồng độ của sản phẩm phản ứng với số mũ thích hợp chia cho tích nồng độ của

10 00

các chất tham gia phản ứng với số mũ thích hợp luôn luôn là hằng số ở một nhiệt độ không đổi”

A

Hằng số cân bằng là đại lượng không đổi tại nhiêt độ nhất định. Nói cách khác, Hằng

Ó

•

-H

số cân bằng hóa học chỉ phụ thuộc vào bản chất phản ứng và nhiệt độ chứ không

-L

Ý

phụ thuộc vào nồng độ và áp suất riêng phần của các chất tham gia phản ứng.

ÁN

Ví dụ : Cho 10mol N2O vào một bình dung tích 2lit, khi đó N2O phân hủy theo phản ứng : 2N2O (k) ↔ 2N2 (k)

+ O2 (k)

TO

Tại cân bằng thấy còn 2,20 mol N2O trong bình. Xác định hằng số KC của phản ứng

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

KC : hằng số cân bằng theo nồng độ.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

N

[,]+ [-] *+ = / [ ] [.]

G

aA + bB ↔ cC + dD

Đ ẠO

Trường hợp tổng quát

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

TP

.Q

lượng có giá trị không đổi ở nhiệt độ nhất định.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Y

Vì kt và kn là hằng số chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ nên tỷ số kt / kn cũng phải là đại

ÀN

tại nhiệt độ đã cho.

D

IỄ N

Đ

2.2. Hằng số cân bằng áp suất riêng KP Đối với chất khí phản ứng trong hệ kín, nồng độ các chất có thể được thay bằng áp

suất hơi riêng phần.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

12+ . 13 *0 = / 1 . 14

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KP : hằng số cân bằng theo áp suất.

PA, PB, PC, PD, áp suất riêng phần của các chất khí tại thời điểm cân bằng.

Mối liên hệ giữa Kp và Kc &

N

Đối với khí lý tưởng, từ PV = nRT và , = (,: à ồ 9 độ)

Ơ

5

Y

KP = 4,3x10-4.

H Ư

PCl5 (k) ↔ PCl3 (k) + Cl2 (k)

TR ẦN

Ở 300oC, nồng nộ lúc cân bằng củaPCl5 bằng 4,08.10-4, của PCl3 và Cl2 đều bằng 0,01 mol/L. Tính Kp và Kc của phản ứng ở 3000C. 2.3. Hằng số cân bằng phân số mol (Kx)

10 00

B

Phân số mol hay nồng độ phần mol của một chất A trong hỗn hợp là tỷ số giữa số

GH =

FH JH = ⅀FH J

-H

Ó

A

mol chất A với tổng số mol các chất có trong hỗn hợp.

Pi: áp suất riêng phần của từng chất khí

-L

Ý

P: Áp suất toàn phần của hệ.

ÁN

L2+ L3 *K = / L L4

xi: phần số mol của từng chất ở thời điểm cân bằng

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

Ví dụ : Cho phản ứng thuận nghịch:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Lưu ý: R = 0,082 (L.atm/mol.K)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Đ ẠO

∆n = (c + d) – (a + b): biến thiên số mol khí của phản ứng

TP

@A = @B (CD)EF

Hay

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

12+ . 13 [,]+ (<=)+ [-] (<=) *0 = / = = *+ (<=)[(+> )? ( >/)] [ ] (<=) [.]/ (<=)/ 1 . 14

N

H

Ta có: P = CRT

D

IỄ N

Đ

ÀN

Mối liên hệ giữa Kx và KP 1 1 ( 2 )+ ( 3 ) L2+ L3 1 1 = * (1)[( >/)? (+> )] *K = / = M 1 1 L L4 ( ) ( 4 )/ 1 1 @A = @G (J)EF ∆n = (c + d) – (a + b): biến thiên số mol khí của phản ứng

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ: Cho phản ứng thuận nghịch sau: N2 (k) + 3H2 (k) ↔ 2NH3 (k) Tại nhiệt độ 673K, áp suất P=1atm, phản ứng có

Ơ

N

KP = 1,64x10-4. Xác định các hằng số KC và Kx tại điều kiện trên.

N

H

Phản ứng trong hệ dị thểcó phan khí hoặc dung dịch không lý tưởng

Y

Đối với hệ dị thể có có sự tham gia của chất khí:

KP = PCO2

G

KC = [CO2]

H Ư

N

Đối với dung dịch:

TR ẦN

Đối với phản ứng trong hệ dị thể diễn ra trong dung dịch, nồng độ của nước lỏng nguyên chất là đại lượng không đổi ở nhiệt độ nhất định, nên hằn số cân bằng Kc chỉ phụ thuộc vào nồng độ các chất tan trong dung dịch.

10 00

B

2H2O (l) ↔ H3O+ (dd) + OH- (dd) KC = [H3O+][ OH-]

Ó

A

III. Phương trình cân bằng và hằng số cân bằng *2 =

-H

PT cân bằng : N2O4 (k) ↔ 2 NO2 (k)

[NO! ]!

[N! OP ]

2 NO2 (k) ↔ N2O4 (k)

*′2 =

ÁN

-L

Ý

Có thể biểu diễn hệ cân bằng trên ngược lại bằng phường trình:

→Giá trị K phụ thuộc vào cách viết phương trình.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Giá trị K phụ thuộc vào cách cân bằng phương trình:

=

RS

[NO! ]!

N2O4 (k) ↔ 2 NO2 (k)

*2 =

½ N2O4 (k) ↔ NO2 (k)

*′2 =

2 N2O4 (k) ↔ 4NO2 (k)

*WW2 =

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

[NOP ] [NO! ]!

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ví dụ: CaCO3 (r) ↔ CaO (r) + CO2 (k)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

các chất ở pha khí.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

rắn là đại lượng không đổi ở nhiệt độ nhất định nên hằng số cân bằng Kc, Kp chỉ phụ thuộc

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Đối với phản ứng trong hệ dị thể có có sự tham gia của chất khí, do nồng độ của chất

[N! OP ]

[NO! ] [N! OP ]T/!

[NO! ]P [N! OP ]!

→ *′+ = V*2

→ *′′2 = *2

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Mối quan hệ giữa các hằng số cân bằng của những pư nối tiếp nhau

N2(k) + 2O2(k) ⇔ 2NO2(k

(3)

*Z =

!

MXY !

! M MXY Y! !

MXY !

!

MX! MY

!

H Ư

ĐS: Kp3 = (Kp1)2(Kp2)

TR ẦN

Ví dụ: Cho cân bằng pư: 2CH4(k) ↔ C2H2(k) + 3H2(k) được thực hiện ở 298K. Nồng độ lúc cân bằng của CH4 là 3M, biết rằng tới trạng thái cân bằng chỉ có 25% CH4 tham gia phản ứng.

10 00

B

a. Tính KC, KP của phản ứng ở nhiệt độ trên, biết rằng nồng độ ban đầu của C2H2 và H2 bằng 0

A

b. Tính KC’ KP’ của phản ứng: CH4(k) ↔ ½ C2H2(k) + 3/2H2(k).

-H

Ó

ĐS : a) KC = 0,1875 ; KP = 111,96 ;

Ý

b) KC’ = 0,43 ; KP’ = 10,58

-L

IV. Chiều diễn tiến của phản ứng thuận nghịch - Phương trình đẳng nhiệt Van Hoff

ÁN

4.1. Mối liên hệ giữa KP và ∆G0 Dựa vào nguyên lý 2 của nhiệt động lực học người ta đã thiết lập được biểu thức sau

ÀN

aA + bB ↔ cC + dD ΔG = ΔG + RTln

Đ IỄ N

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Kp2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

2 H2O(k) ↔ O2 + 2H2(k)

G

Kp1

N

Biết: CO2(k) + H2(k) ↔ CO + H2O(k)

Đ ẠO

Ví dụ: tính hằng số cân bằng Kp3 của phản ứng: 2CO2(k) ↔ 2CO + O2(k)

đây cho phản ứng trong pha khí:

D

U .Q

TP

→ Hằng số cân bằng của pư tổng cộng bằng tích các hscb của pư nối tiếp

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ta có: K1.K2 = K3; Pư (3) là pư tổng cộng của (1) và (2)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

* =

N

(2)

MX! MY!

Ơ

2NO(k) + O2(k) ⇔ 2NO2(k)

!

MXY

H

* =

N

(1)

Y

N2(k) + O2(k) ⇔ 2NO(k)

Pab Pcd Pef Pgh

PA, PB, PC, PD là áp suất riêng phần của các chất A, B, C, D ở điều kiện bất kỳ.

Khi phản ứng đạt cân bằng: ∆G = 0 Ta có:

ΔG = − RTln

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

ikj im l

q io n ip

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ở đây PA, PB, PC, PD là áp suất riêng phần của các chất A, B, C, D lúc cân bằng.

Vậy ∆G0 = - RTlnKp (Phương trình đẳng nhiệt Vant’Hoff)

Ơ

N

ΔG lnK i = − RT

N

H

Lưu ý: Tùy theo đơn vị của ∆G mà chọn giá trị R tương ứng

Y

+ ∆G (kj/mol) cần chọn R=8,314 (J.mol-1.K-1).

N

G

- Nếu ∆Go > 0 thì KP < 1. Nếu ∆Go càng lớn thì KP càng nhỏ, nồng độ sản phẩn càng ít.

H Ư

Từ hệ thức trên ta cũng thấy mối liên hệ giữa KP và nhiệt độ.

TR ẦN

∆Go = ∆Ho - T∆So ∆Go = - RTlnKP

- RTlnKP = ∆Ho - T∆So

B

Ta có :

10 00

∆Η o ∆S o ln K P = − + RT R

A

1 . Ở 2 nhiệt độ T1 và T2, ta có tương ứng K P1 và KP2 , với T

ln K P1 − ln K P2 = −

Hay

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

lnKP là hàm bậc nhất của

ln

K1 ∆H o =− K2 R

∆H o R

1 1  −   T1 T2 

1 1  −   T1 T2 

(5.10)

ÀN

Với hệ thức này có thể tính KP ở bất kỳ nhiệt độ nào nếu biết hằng số KP ở một nhiệt độ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

toàn, lúc cân bằng nồng độ sản phẩm càng lớn.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

- Nếu ∆Go < 0 thì KP > 1. Nếu ∆Go càng âm thì KP càng lớn, tức là phản ứng xảy ra hoàn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

Như vây:

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

+ ∆G (kcal/mol) cần chọn R=1,987 (cal.mol-1.K-1).

Đ

khác. Và nếu biết K P1 và KP2 ở T1 và T2 ta có thể tính được ∆Ho của phản ứng.

D

IỄ N

Ví dụ: Dựa vào các dữ liệu dưới đây, hãy tính biến thiên năng lượng tự do tiêu chuẩn ∆G0 và

hằng số cân bằng KP của phản ứng ở 25oC. NO (k) + O3 (k) ∆G0tt,298 (kJ.mol-1)

86,55

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

163,2

↔

NO2 (k) + O2 (k) 51,29

0

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ: Thế đẳng áp tạo thành tiêu chuẩn của NO và NO2 lần lượt là 20,72 và 12,39 Kcal/mol a) Tính ∆Go298 của phản ứng : NO + ½ O2 ↔ NO2

Ơ

N

b) Tính KP của phản ứng trên ở 25oC. Cho biết đơn vị của KP nếu áp suất được biểu

N

H

diễn bằng atm?

Y

– ĐS : ∆Go = -8,33 Kcal; KP = 1,29.106

10 00

B

Lưu ý: công thức liên hệ giữa ∆Go và hằng số Kc chỉ áp dụng khi ∆n = 0 (không có sự biến thiên số mol khí) hoặc phản ứng xảy ra trong dung dịch.

aA + bB ↔ cC + dD Đặt Q =

[a]k [c]m [e]o [g]q

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

Chỉ số phản ứng (Q)

A

4.2. Dựa vào hằng số cân bằng để dự đoán chiều diễn tiến của phản ứng

[A], [B], [C], [D] là nồng độ các chất ở thời điểm bất kỳ. Đối với phản ứng trong pha khí có thể thay nồng độ bằng áp suất riêng phần.

Có thể xem như chỉ số phản ứng Q là thước đo quá trình phản ứng.

∆G = ∆Go + RTlnQ = RTlnK + RTlnQ Hay

D

IỄ N

Đ

ÀN

•

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

= -RTlnKc

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Hay:

[e]o [g]q

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

[a]k [c]m

TR ẦN

ΔG = − RTln

H Ư

N

G

Khi phản ứng đạt cân bằng ta cũng có:

xy *+ = − <=

TP

[C]b [D]d ΔG = ΔG + RTln f h [A] [B]

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đối với phản ứng xảy ra trong dung dịch:

∆G = RTln

Q K bh

Các phản ứng thuận nghịch luôn có xu thế đạt trạng thái cân bằng, do đó:

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

•

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Khi Q < Kcb → Q/Kcb < 1 →

∆G < 0

phản ứng thuận chiếm ưu thế đến khi hệ đạt

cân bằng.

Khi Q > Kcb → Q/Kcb > 1 → ∆G > 0

phản ứng nghịch chiếm ưu thế đến khi hệ

Ơ

∆G = 0

hệ đạt trạng thái cân bằng.

H

Khi Q = Kcb →

N

•

N

đạt cân bằng.

U

Y

Ví dụ: Ở một nhiệt độ rất cao, phản ứng sau đây có KC=65,0

.Q

TP

Tại một thời điểm người ta đo được [HI] = 0,50M, [H2] = 2,80M và [I2] = 3,40M.

H Ư

5.1. Sự chuyển dịch cân bằng

TR ẦN

Như đã nói ở trên, cân bằng hoá học là sự cân bằng động. Ví dụ phản ứng tổng quát: aA + bB

cC + dD

đang ở trạng thái cân bằng 1 (∆G1 = 0). Nếu ta thay đổi chỉ một trong các thông số trạng

10 00

B

thái (P, C hoặc T...) thì cân bằng đó sẽ bị phá vỡ (∆G ≠ 0): phản ứng sẽ xảy ra theo một chiều (giả sử chiều thuận) :

A

aA + bB

→

cC + dD

-H

Ó

cho đến khi thiết lập được một cân bằng mới 2 (∆G2 = 0) tương ứng với điều kiện mới.

Ý

Vậy sự chuyển từ một trạng thái cân bằng này sang một trạng thái cân bằng khác

-L

dưới tác động của các yếu tố điều kiện phản ứng được gọi là sự chuyển dịch cân bằng.

ÁN

Nguyên lý Le Chatelier: “Với một hệ đang ở trạng thái cân bằng, nếu ta thay đổi bất kỳ một yếu tố xác định

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

V. Sự chuyển dịch cân bằng – nguyên lý Le Chatelier

G

hệ đạt cân bằng ?

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Hỏi tại thời điểm này hệ có cân bằng không ? Nếu không, phản ứng phải theo hướng nào để

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2HI (k) ↔ H2 (k) + I2 (k)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

•

ÀN

điều kiện cân bằng (áp suất, nồng độ, nhiệt độ) thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều

Đ

chống lại sự thay đổi đó”.

D

IỄ N

5.2. Ảnh hưởng của nồng độ Khi thêm một lượng tác chất hoặc sản phẩm vào hệ cân bằng thì chỉ số phản ứng Q sẽ

thay đổi và khác Kcb, hệ không còn cân bằng nữa. ∆G = RTln

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Q K bh

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Từ biểu thức trên ta thấy: - Nếu thêm sản phẩm vào hệ thì Q > K ∆G > 0 phản ứng nghịch chiếm ưu thế và cân bằng chuyển dịch về phía tạo thành các tác chất cho đến khi hệ đạt đến trạng thái cân bằng

Ơ

N

trở lại.

N

H

- Và ngược lại khi thêm tác chất Q < K ∆G < 0 phản ứng thuận chiếm ưu thế và cân

Y

bằng chuyển dịch về phía chiều thuận tạo thành các sản phẩm cho đến khi hệ đạt đến trạng

G

Sự thay đổi áp suất không ảnh hưởng nhiều đối với nồng độ chất rắn và chất lỏng, Xét phản ứng thuận nghịch của các chất khí: B(k) ↔

C(k) +

TR ẦN

2A(k) +

H Ư

N

nhưng rất có ý nghĩa đối với chất khí.

3D(k)

vt = kt [A]2[[B]

10 00

B

vn = kn [C][[D]3

Nếu sau khi phản ứng đạt cân bằng, chúng ta tăng áp suất của hệ lên hai lần, bằng

A

cách giảm thể tích của hệ xuống 2 lần thì cân bằng sẽ thay đổi như thế nào?

-H

Ó

Để trả lời câu hỏi đặt ra cần phải xét tốc độ phản ứng thuận và nghịch. Áp suất và nồng độ có mối liên hệ với nhau qua phương trình trạng thái khí lý tưởng :

Ý

hay

-L

PV = nRT

&

1 = <= 5

và , =

& 5

ÁN

Ở một nhiệt độ xác định, nếu tăng áp suất của hệ lên hai lần bằng cách giảm thể tích của hệ 2 lần thì nồng độ các chất có trong hệ đều tăng 2 lần. Do đó:

ÀN

v’t = kt. 4[A]2.2[[B] = 8 kt [A]2[[B] = 8vt

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

5.2. Ảnh hưởng của áp suất

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

chuyển dịch theo hướng tiêu thụ bớt chất thêm đó”.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

TP

Như vậy, “Khi thêm một lượng tác chất hoặc sản phẩm vào hệ cân bằng, cân bằng sẽ

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

thái cân bằng trở lại.

IỄ N

Đ

v’n = kn. 2[C].8[[D]3 = 16kn [C][[D]3 = 16vn Như vậy, khi tăng áp suất của hệ lên hai lần thì tốc độ phản ứng nghịch tăng lên gấp

D

2 lần phản ứng thuận. như vậy cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch là chiều có số phân tử khí ít hơn. Vậy khi tăng áp suất, cân bằng dịch chuyển về phía làm giảm số phân tử khí.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Tóm lại: - Đối với hệ có sự khác nhau về số mol khí ở hai vế của phương trình hóa học. Khi tăng áp suất của hệ của hệ cân bằng, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều giảm số phân tử khí và ngược lại. Đối với hệ không có sự khác nhau về số mol khí ở hai vế của phương trình hóa học

Ơ

N

-

N

G

5.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ

∆Η o ∆S o + RT R

Từ biểu thức trên ta nhận thấy:

TR ẦN

ln K P = −

H Ư

Quan hệ giữa entanpi và hằng số cân bằng được biểu thị qua công thức:

10 00

B

- Khi ∆H > 0 (phản ứng thu nhiệt – nhiệt được hấp thụ khi phản ứng xảy ra theo chiều thuận), khi nhiệt độ tăng, thì hằng số K tăng. Có nghĩa là cân bằng dịch chuyển theo chiều

A

thuận (chiều hấp thụ nhiệt).

-H

Ó

- Với ∆H < 0 (phản ứng toả nhiệt – nhiệt tỏa ra môi trường khi phản ứng xảy ra theo chiều thuận), khi nhiệt độ tăng thì K sẽ giảm. Có nghĩa là cân bằng dịch chuyển theo chiều

-L

Ý

nghịch (chiều hấp thụ nhiệt).

ÁN

Tóm lại: Khi nhiệt độ của một hệ cân bằng tăng, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều hấp thu nhiệt. Khi nhiệt độ của hệ giảm, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều tỏa nhiệt”.

Ví dụ :

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

C(gr) + CO2 (k) ↔ 2CO(k)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

O2(k) ↔ 2H2O(k) + 2Cl2 (k)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

TP

CO2(k)

Đ ẠO

4HCl(k) +

.Q

FeO(r) + CO(k) ↔ Fe(r) +

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ví dụ: Áp suất có ảnh hưởng gì đến trạng thái cân bằng của các phản ứng sau:

Y

N

H

thì việc tăng hay giảm áp suất không ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng.

4HCl(k) +

O2(k) ↔ 2H2O(k) + 2Cl2 (k)

C(gr) + CO2 (k) ↔ 2CO(k)

∆H < 0 ∆H > 0

D

IỄ N

Đ

ÀN

Nhiệt độ có ảnh hưởng gì đến trạng thái cân bằng của các phản ứng sau :

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

BÀI TẬP

Y

N

H

Ơ

N

1. Tính hằng số cân bằng ở 25oC của các phản ứng : a) ½ N2 (k) + 3/2H2 (k) = NH3 (k) b) N2(k) + 3H2 (k) = 2NH3(k) c) NH3(k) = ½ N2(k) + 3/2 H2(k) Biết ∆Gott,298(NH3 (k)) = -16,5 Kj/mol ĐS : a) 780,35 ; b)6,09.105 ; c) 1,29.10-3

TO

ÁN

-L

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ý

5. Cân bằng 2SO2(k) + O2(k) ⇔ 2SO3(k) được thực hiện trong một bình dung tích 100 lít ở nhiệt độ không đổi 25oC. Ban đầu, người ta cho vào bình 8 mol SO2 và 4 mol O2 . Áp suất trong bình lúc đầu là 3 atm, khi cân bằng áp suất trong bình là 2,2 atm. a) Xác định nồng độ các chất lúc cân bằng. b) Tính KC , KP ĐS : a) [SO2] = 0,016M , [O2]= 0,008M , [SO3] = 0,064M ; b) KC = 2000 , KP = 81,8

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-H

Ó

A

10 00

B

4. Cho phản ứng : 2NO(k) + Cl2(k) = 2NOCl(k) Nồng độ ban đầu của NO là 0,5M và của Cl2là 0,2M. Tính KP , KC của phản ứng biết rằng ở 25oC khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng có 20% NO đã phản ứng. ĐS : KC = 0,42 ; KP = 0,017

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Đ ẠO

TR ẦN

H Ư

N

G

3. Cho phản ứng : I2(k) + H2(k) ⇔ 2HI (k) Nồng độ ban đầu của I2 và H2 đều bằng 0,03M. Ở một nhiệt độ nào đó khi cân bằng, nồng độ của HI là 0,04M. a) Tính nồng độ lúc cân bằng của I2 và H2. b) Tính hằng số cân bằng KC và KP. c) Tính ∆Go của phản ứng ở 298oK. ĐS : [I2] = [H2] = 0,01M ; KC = KP =16

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

2. Tính hằng số cân bằng Kp3 của phản ứng : 2CO2(k) = 2CO(k) + O2(k) Biết CO2(k) + H2(k) = CO(k) + H2O(k) Kp1 2H2O(k) = O2(k) + 2H2(k) Kp2 ĐS : Kp3 = (Kp1)2.(Kp2)

D

IỄ N

Đ

6. Cho cân bằng phản ứng : 2CH4(k) = C2H2(k) + 3H2(k) được thực hiện ở 298oK. Nồng độ lúc cân bằng của CH4 là 3M, biết rằng tới trạng thái cân bằng chỉ có 25% CH4 tham gia phản ứng. a) Tính KC , KP của phản ứng ở nhiệt độ trên, biết rằng nồng độ ban đầu của C2H2 và H2 bằng 0 b) Tính KC’ KP’ của phản ứng : CH4(k) = ½ C2H2(k) + 3/2H2(k). ĐS : a) KC = 0,1875 ; KP = 111,96 ; b) KC’ = 0,43 ; KP’ = 10,58

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

N

7. Khi đun nóng HI đến một nhiệt độ nào đó thì xảy ra cân bằng phản ứng: 2HI (k) ⇔ H2 (k) + I2(k) với KC = 1/64. Tính xem có bao nhiêu % HI bị phân hủy? ĐS : 20%

-H

Ó

A

10 00

10. Hằng số cân bằng của phản ứng : CO(k) + H2O(h) = H2(k) + CO(k) ở o 858 C bằng 1. Tính nồng độ các chất lúc cân bằng, biết ban đầu nồng độ CO là 1M và H2O là 3M. ĐS : [CO] = 0,25M ; [H2O] = 2,25M ; [H2] = [CO2] = 0,75M

TO

ÁN

-L

Ý

11. Nhiệt độ và áp suất có ảnh hưởng gì đến trạng thái cân bằng của các phản ứng sau : FeO(r) + CO(k) = Fe(r) + CO2(k) ∆H > 0 N2 (k) + O2(k) = 2NO(k) ∆H > 0 4HCl(k) + O2(k) = 2H2O(k) + 2Cl2 (k) ∆H < 0 C(gr) + CO2 (k) = 2CO(k) ∆H > 0 N2O4(k) = 2NO2(k) ∆H > 0

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B

TR ẦN

H Ư

N

G

9. Khi đun nóng NO2 trong một bình kín tới một nhiệt độ nào đó thì cân bằng của phản ứng : 2NO2(k) = 2NO(k) + O2(k) được thiết lập.

Bằng thực nghiệm quang phổ xác định được nồng độ NO2 ở lúc cân bằng 0,06M. Xác định hằng số cân bằng KC của phản ứng trên, biết rằng nồng độ ban đầu của NO2 bằng 0,3M ĐS : 1,92

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

ĐS : 2,35 Kcal , -1,87Kcal

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N2O4(k) ⇔ 2NO2(k) Không màu Nâu đỏ o ∆H tt,298 (Kcal/mol) 2.31 8,09 So298 (cal/mol.K) 72,73 57,46 o o a) Ở 0 C và 100 C, phản ứng xảy ra theo chiều nào? b) Khi tăng nhiệt độ, áp suất màu của hệ đậm hay nhạt đi?

Xem ∆H, ∆S không phụ thuộc nhiệt độ

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

8. Có phản ứng :

Cho phản ứng

H2(k) + CO2(k) ↔ H2O(k) + CO(k) -393,509 -241,818 -110,525 130,575 213,630 188,716 197,565 o a) Tính hằng số cân bằng KP , KC của phản ứng ở nhiệt độ 25 C. b) Hãy nêu ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất đến cân bằng phản ứng trên. ĐS : KP = KC = 9,78.10-6

∆Hos,298 (KJ/mol) So298 (J/mol.K)

D

IỄ N

Đ

12.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Y

N

H

Ơ

N

13. Cho cân bằng phản ứng sau : 2SO2(k) + O2(k) ↔ 2SO3(k) o ∆H tt,298 (KJ/mol) -296,1 -395,2 o S 298 (J/mol.K) 248,5 205 256,2 o o o a) Tính ∆H 298, ∆S 298 , ∆G 298 , KP , KC của phản ứng ở 298oK b) Nhiệt độ và áp suất có ảnh hưởng gì đến cân bằng trên không? ĐS : ∆H = -198,2 KJ ; ∆S = -189,6 J ; ∆G = -141,7 KJ KP = 6,89.1024 , KC = 1,68.1026

ÁN

nâng nhiệt độ lên 100oC để thực hiện phản ứng:

TO

2SO2(k) + O2(k) ↔ 2SO3(k) DH0 = -47,98 kcal Tính số mol từng chất còn lại trong bình khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng. Biết ở

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

-H

-L

Ý

16. Trong một bình kín có thể tích 1,5 lít, trộn 1 mol khí SO2 và 2 mol khí O2. Sau đó

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Đ ẠO

N

G

4HCl(k) + O2(k) ↔ 2H2O(k) + 2Cl2(k) 15. Cho phản ứng : o Cho ∆H s,298 (KJ/mol) -92,3 -241,8 o S 298 (J/mol.K) 187,0 205,0 188,7 223,0 a) Tính ∆H , ∆S , ∆G , KP , KC của phản ứng ở điều kiện tiêu chuẩn. b) Phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt, ở điều kiện chuẩn tự xảy ra theo chiều nào ? c) Nhiệt độ ảnh hưởng đến cân bằng phản ứng như thế nào (xem ∆H, ∆S không phụ thuộc vào T) d) Hằng số cân bằng KP đã cho sẽ thay đổi như thế nào khi phản ứng đã cho được viết dưới dạng 2HCl(k) + 1/2O2(k) ↔ H2O(k) + Cl2(k) ĐS : ∆H = -114,4 KJ , ∆S = -129,6 J ; ∆G = -75,77 KJ KP = 1,92.1013 ; KC = 4,69.1014

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

14. Thế đẳng áp tạo thành tiêu chuẩn của NO và NO2 lần lượt là 20,72 và 12,39 Kcal/mol a) Tính ∆Go298 của phản ứng : NO + ½ O2 = NO2 b) Tính KP của phản ứng trên ở 25oC. Cho biết đơn vị của KP nếu áp suất được biểu diễn bằng atm? ĐS : ∆Go = -8,33 Kcal/mol ; KP = 1,29.106

Để thu được thật nhiều SO3 thì áp suất và nhiệt độ của hệ nên thay đổi như thế nào

IỄ N

Đ

ÀN

100oC hằng số cân bằng của phản ứng KC=18,94.

D

sau khi phản ứng đạt được trạng thái cân bằng ? Tại sao?

17. Cho phản ứng: H2(k) + I2(k) ↔ 2HI(k) 0 a. Biết hằng số cân bằng Kc = 49 ở 450 C. Hãy tính nồng độ các chất lúc cân bằng biết nồng độ ban đầu của H2 và I2 đều bằng 3M.

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

D

ÀN

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

A

Ó

-H B

10 00 TR ẦN G

N

H Ư

Đ ẠO

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ý

-L

TP

Y

U

.Q

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

Ơ

H

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

b. Ở một nhiệt độ nào đó Kc = 64, hãy tính hiệu suất phản ứng trên ở nhiệt độ đó biết rằng nhiệt độ ban đầu của tác chất bằng nhau.

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial