Bài tập tốc độ phản ứng và lời giải năm 2024
- 1. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 69 A. Kiến thức cơ bản 1. Tốc độ phản ứng a. Khái niệm o Tốc độ phản ứng là đại lượng đặc trưng cho độ biến thiên nồng độ của một trong các chất tham gia phản ứng hoặc sản phẩm tạo thành trong một đơn vị thời gian . o Công thức tính tốc độ trung bình của phản ứng: v = ΔC Δt mol/[l.s] Với t = t2 [thời gian sau] – t1 [thời gian đầu] Đối với chất tham gia [nồng độ giảm dần]: C = Cđầu – Csau Đối với chất sản phẩm [nồng độ tăng dần]: C = Csau – Cđầu Đối với phản ứng tổng quát dạng: aA + bB cC + dD thì: v= AΔC aΔt = BΔC bΔt = CΔC cΔt = DΔC dΔt b. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng o Ảnh hưởng của nồng độ: Tốc độ phản ứng tỉ lệ với nồng độ các chất tham gia phản ứng theo công thức 𝐯 = 𝐤𝐂 𝐀 𝐚 . 𝐂 𝐁 𝐛 với k là hằng số tốc độ phản ứng hóa học o Ảnh hưởng của áp suất : [Đối với phản ứng có chất khí tham gia]: Khi áp suất tăng, tốc độ phản ứng tăng. o Ảnh hưởng của nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng tăng. Thông thường, khi tăng nhiệt độ lên 100C thì tốc độ phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần. Số lần tăng đó gọi là hệ số nhiệt độ [γ]: 𝐕𝟐 𝐕𝟏 = 𝛄 𝐭 𝟐−𝐭 𝟏 𝟏𝟎 Với V1 và V2 là tốc độ phản ứng ở nhiệt độ t1 và t2 o Ảnh hưởng của diện tích bề mặt : [Đối với phản ứng có chất rắn tham gia]: Khi diện tích bề mặt tăng, tốc độ phản ứng tăng. o Ảnh hưởng của chất xúc tác: Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng không bị tiêu hao trong phản ứng. 2. Cân bằng hóa học a. Phản ứng một chiều: Là phản ứng chỉ xảy ra theo một chiều xác định [không có chiều ngược lại]. Mũi tên trong phương trình phản ứng một chiều là mũi tên một chiều: aA + bB cC + dD b. Phản ứng thuận nghịch: Là phản ứng trong cùng điều kiện phản ứng xảy ra hai chiều trái ngược nhau. Mũi tên trong phương trình phản ứng một chiều là mũi tên hai chiều. aA + bB cC + dD c. Cân bằng hóa học: Là trạng thái của hệ phản ứng thuận nghịch, tại đó tốc độ phản ứng thuận và nghịch bằng nhau. Cân bằng hóa học là một cân bằng động, nghĩa là tại trạng thái cân bằng, cả phản ứng thuận và phản ứng nghịch không kết thúc mà vẫn tiếp tục diễn ra. d. Hằng số cân bằng của phản ứng thuận nghịch [KC]: o Đối với hệ phản ứng thuận nghịch đồng thể [hệ chỉ gồm chất khí hoăc chất tan trong dung dịch] tổng quát dạng: aA + bB cC + dD thì Kc = c d a b C D A B 4 Tèc ®é ph¶n øng vµ c©n b»ng hãa häc [Trong đó A , B , C , D là nồng độ mol/l của các chất A, B, C, D ở TTCB].
- 2. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 70 o Đối với hệ phản ứng thuận nghịch dị thể [hệ gồm chất rắn và khí hoặc hệ gồm chất rắn và chất tan trong dung dịch] thì nồng độ của chất rắn được coi là hằng số [không có trong biểu thức tính KC] Ví dụ: C[r] + CO2[k] 2CO[k] Kc = 2 2 CO CO ; CaCO3[r] CaO[r] + CO2[k] Kc = [CO2] o Hằng số cân bằng của một phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, tức là khi nhiệt độ thay đổi thì hằng số cân bằng thay đổi. o Đối với một phản ứng xác định, nếu thay đổi hệ số các chất trong phản ứng thì giá trị hằng số cân bằng cũng thay đổi. Ví dụ : 1] N2[k] + 3H2[k] 2NH3[k] Kc1 = 2 3 3 2 2 NH N H 2 k 2 k 3 k 1 3 N H N 2 2] H 2 Kc2 = 3 1/2 3/2 2 2 NH N H ⇒ Kc1 Kc2 và Kc1 = [Kc2]2 e. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học: Khái niệm: Sự chuyển dịch cân bằng là sự phá vỡ trạng thái cân bằng cũ để chuyển sang trạng thái cân bằng mới do các yếu tố bên ngoài [nồng độ, nhiệt độ, áp suất] tác động lên cân bằng. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng [Lơ satơliê]: Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi [nồng độ, nhiệt độ, áp suất], cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học o Khi tăng nồng độ một chất, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ chất đó o Khi giảm nồng độ một chất, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng nồng độ chất đó o Khi tăng nhiệt độ của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt [ΔH>0, Q O nên đây là phản ứng thu nhiệt. Khi tăng nhiệt độ phản ứng có cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. Phản ứng a có H2O ở phía chất phản ứng. Khi thêm lượng hơi nước vào phản ứng có cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. Phản ứng có số mol khí sản ở phía phẩm nhiều hơn ở phía chất phản ứng. Khi tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống, phản ứng có cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.
- 4. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 72 b] Phản ứng b có H < O nên đây là phản ứng tỏa nhiệt.Khi tăng nhiệt độ phản ứng có cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. Phản ứng a có H2O ở phía chất phản ứng. Khi thêm lượng hơi nước vào phản ứng có cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. Phản ứng có số mol khí ở hai vế bằng nhau. Khi tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống, phản ứng có không có sự chuyển dịch cân bằng. Bài 7: Cho phản ứng thuận nghịch sau: 2NO2 [nâu] N2O4 [Không màu] a] Khi giảm áp suất của hệ xuống cân bằng dịch chuyển theo chiều nào? Giải thích? b] Ngâm bình NO2 vào nước đá thấy màu nâu của bình nhạt dần. Cho biết phản ứng là toả nhiệt hay thu nhiệt? Giải thích? Lời giải: a] Phản ứng có số mol khí ở phía chất phản ứng nhiều hơn ở phía chất sản phẩm, nên khi giảm áp suất phản ứng có cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch [chiều có số mol khí nhiều hơn]. b] Ngâm bình NO2 vào nước đá tức là ta giảm nhiệt độ của bình. Khi đó màu nâu của bình nhạt dần tức là phản ứng đang có cân bằng dịch chuyển về chiều thuận. Giảm nhiệt độ làm cho cân bằng chuyển dịch chiều thuận có nghĩa là phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt. Bài 8: Nồng độ ban đầu của SO2 và O2 trong hệ là: SO2+ O2 2SO3 tương ứng là 4M và 2M a. Tính hằng số cân bằng của phản ứng, biết rằng khi đạt cân bằng có 80% SO2 đã phản ứng b. Để cân bằng có 90% SO2 đãphản ứng thì lượng O2 lúc đầu cần lấy là bao nhiêu? c. Nếu tăng áp suất hỗn hợp phản ứng lên 2 lần thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nào? Cho nhiệt độ không đổi Lời giải: a. 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 Ban đầu: 4M 2M 0 Phản ứng: 80%.4 = 3,2M 1,6M 3,2M Cân bằng: 0,8M 0,4M 3,2M Vậy hằng số cân bằng của phản ứng là: Kc = [SO3]2 [SO2]2. [O2] = 3,22 0,82. 0,4 = 40 b. Vì hằng số cân bằng không đổi nên Kc = 40. Đặt [O2] = x [M]. Ta có: 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 Ban đầu 4M x[M] 0 Phản ứng 4.0,9 = 3,6M 1,8M 1,8M Cân bằng 0,4M [x – 1,8]M 1,8M ⇒ Kc = [SO3]2 [SO2]2. [O2] = 1,8 0,42. [X − 1,8] = 40 ⇒ x 5,356M c. Nếu tăng áp suất lên 2 lần thì cân bằng chuyển dịch theo chiều giảm thể tích. Vì tổng hệ số cách chất bên vế trái lớn hơn hệ số của của chất bên vế phải. Vậy cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch. Bài 9: Khi đun nóng HI trong một bình kín, xảy ra phản ứng sau: 2HI [k] H2 [k] + I2[k] Ở nhiệt độ nào đó hằng số cân bằng Kc của phản ứng bằng 1/64. Tính xem có bao nhiêu phần trăm HI bị phân huỷ theo nhiệt độ đó. Lời giải: Giả sử [HI]= 1M. Nồng độ HI bị phân hủy là x[M]. Ta có: 2HI[k] ⇌ H2[k] + I2[k]
- 5. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 73 Ban đầu: 1M 0 0 Phản ứng: x [M] x 2 [M] x 2 [M] Cân bằng: 1 – x [M] x 2 [M] x 2 [M] Hằng số cân bằng của phản ứng là: Kc = [H2]. [I2] [HI]2 = [ x 2] 2 [1 − x]2 = 1 64 ⇔ 64 [ x 2 ] 2 = [1 − x]2 ⇔ 15x2 + 2x − 1 = 0 ⇔ [ x = 0,2 [thỏa mãn] x = − 1 3 [loại] Do đó phần trăm HI bị phân hủy [hay hiệu suất phản ứng]là: H = [HI]phân hủy thực tế [HI ban đầu] = 20%
- 6. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 74 C. Bài tập tự luyện Câu 1: Cho các yếu tố sau: a] Nồng độ b] Nhiệt độ c] Áp suất d] Diện tích tiếp xúc e] Chất xúc tác Nhận định nào sau đây là chính xác: A. Chỉ có các yếu tố a, b, c, d ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học B. Chỉ có yếu tố a, c,e ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học C. Chỉ có các yếu tố b, c, d, e ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học D. Các yếu tố a, b, c, d, e ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học Câu 2: Cho một mẩu đá vôi nặng 10,0 gam vào 200 ml dung dịch HCl 2,0 M. Tốc độ phản ứng ban đầu sẽ giảm nếu A. Nghiền nhỏ đá vôi trước khi cho vào. B. Cho thêm 500ml dung dịch 1,0 M vào hệ ban đầu. C. Tăng nhiệt độ phản ứng. D. Cho thêm 100ml dung dịch HCl 4,0 M vào hệ ban đầu. Câu 3: Hai nhóm học sinh làm thí nghiệm: Nghiên cứu tốc độ phản ứng Zn tan trong dung dịch axit clohydric: Nhóm thứ nhất: Cân miếng kẽm 1g và thả vào cốc đựng 200ml dung dịch axit HCl 2M. Nhóm thứ hai: Cân 1g bột kẽm và thả vào cốc đựng 300ml dung dịch axit HCl 2M Kết quả cho thấy bọt khí thoát ra ở thí nghiệm của nhóm thứ hai mạnh hơn là do: A. Nhóm thứ hai dùng axit nhiều hơn. B. Diện tích bề mặt bột kẽm lớn hơn. C. Nồng độ kẽm bột lớn hơn. D. Cả ba nguyên nhân đều sai. Câu 4: Cho phản ứng: Br2+ HCOOH → 2HBr + CO2. Nồng độ ban đầu của Br2 là a mol/lít, sau 50 giây nồng độ Br2 còn lại là 0,01 mol/lít. Tốc độ trung bình của phản ứng trên tính theo Br2 là 4.10−5 mol/[l.s]. Giá trị của a là A. 0,018. B. 0,016. C. 0,014 D. 0,012. Câu 5: Xét phản ứng: 2KI + H2O2 2KOH + I2 Nồng độ ban đầu của KI là 1,0 mol/l, sau 20 giây nồng độ của nó bằng 0,2 mol/l. Tốc độ trung bình của phản ứng là: A. 0,040 mol/[l.s] B. 0,020 mol/[l.s] C. 0,030 mol/[l.s] D. 0,015 mol/[l.s] Câu 6: Cho phản ứng: A + B C Nồng độ ban đầu của A là 0,1 mol/l, của B là 0,8 mol/l. Sau 10 phút, nồng độ của B chỉ còn 20% nồng độ ban đầu. Tốc độ trung bình của phản ứng là: A. 0,16 mol/l.phút B. 0,016 mol/l.phút C. 0,064 mol/l.phút D. 0,106 mol/l.phút Câu 7: Trong hỗn hợp phản ứng gồm Na2S2O3 và H2SO4 loãng có thể tích dung dịch là 100 ml, nồng độ ban đầu của Na2S2O3 là 0,5 M. Sau thời gian 40 giây, thể tích khí SO2 thoát ra là 0,896 lít [đktc]. Giả sử khí tạo ra đều thoát ra hết khỏi dung dịch và sau phản ứng có muối sunfat, vẩn màu vàng,... Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo Na2S2O3 là: A. 10−2 mol/[lít.s] B. 10−1 mol/[lít.s] 𝐂. 2,5.10−3 mol/[lít.s] D. 2,5.10−2 mol/[lít.s] Câu 8: Có phương trình phản ứng: 2A + B → C. Tốc độ phản ứng tại một thời điểm được tính bằng biểu thức: v = k [A]2.[B]. Hằng số tốc độ k phụ thuộc vào: A. Nồng độ của chất B. Nồng độ của chất B. C. Nhiệt độ của phản ứng. D. Thời gian xảy ra phản ứng.
- 7. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 75 Câu 9: Trong công nghiệp, người ta tổng hợp NH3 theo phương trình hóa học sau: N2 [k] + 3H2 [k] ⇌ 2NH3 [k] Khi tăng nồng độ H2 lên hai lần [giữ nguyên nồng độ của khí nitơ và nhiệt độ của phản ứng] thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần: A. 2 lần B. 4 lần C. 8 lần D. 16 lần Câu 10: Cho phản ứng: 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 . Tốc độ phản ứng tăng lên 4 lần khi: A. Tăng nồng độ SO2 lên 2 lần B. Tăng nồng độ SO2 lên 4 lần C. Tăng nồng độ O2 lên 2 lần D. Tăng đồng thời nồng độ SO2 và O2 lên 2 lần Câu 11: Cho phản ứng: 2A + B C. Nồng độ ban đầu của A là 6M, của B là 4M. Hằng số tốc độ k = 0,5. Tốc độ phản ứng lúc ban đầu là: A. 12 B. 18 C. 48 D.72 Câu 12: Cho phản ứng A + 2B C. Nồng độ ban đầu của A là 1M, B là 3M, hằng số tốc độ k = 0,5. Vận tốc của phản ứng khi đã có 20% chất A tham gia phản ứng là: A. 0,016 B. 2,304 C. 2,704 D. 2,016 Câu 13: Ở nhiệt độ phòng, người ta xác định tốc độ đầu của phản ứng hoá học xảy ra giữa hai chất A và B thu được kết quả sau: Thí nghiệm Nồng độ đầu A [M] Nồng độ đầu của B[M] Tốc độ đầu của phản ứng. [mol-1.l. s-1 ] 1 0,01 0,02 0,014 2 0,01 0,01 0,007 3 0,04 0,02 0,224 Biểu thức mô tả sự phụ thuộc tốc độ phản ứng vào nồng độ A và B là: A. v = k. CA. CB B. v = k. CA 2. CB 2 C. v = k. Ca 2. CB D. v = k. CA. CB 2 Câu 14: Khi nhiệt độ tăng thêm 100 thì tốc độ phản ứng tăng 3 lần. Khi nhiệt độ tăng từ 20oC lên 80oC thì tốc độ phản ứng tăng lên A. 18 lần. B. 27 lần. C. 243 lần. D. 729 lần. Câu 15: Để hoà tan hết một mẫu Zn trong dung dịch axít HCl ở 20oC cần 27 phút. Cũng mẫu Zn đó tan hết trong dung dịch axít nói trên ở 40oC trong 3 phút. Vậy để hoà tan hết mẫu Zn đó trong dung dịch nói trên ở 55oC thì cần thời gian là: A. 64,00s. B. 60,00s. C. 54,54s. D. 34,64s. Câu 16: Khi nhiệt độ tăng thêm 100 thì tốc độ phản ứng tăng lên gấp 3 lần. Để tốc độ phản ứng tăng lên 81 lần [đang thực hiện ở 300 C] thì cần tiến hành ở nhiệt độ nào? A. 900C B. 700C C. 1500 D. 1800C Câu 17: Cho cân bằng hoá 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]. Câu 18: Cho cân bằng: 2NH3[k] N2[k] + 3H2[k] Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của hỗn hợp khí thu được so với H2 giảm đi. Phát biểu đúng khi nói về cân bằng này là: A. Phản ứng thuận toả nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ. B. Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ. C. Phản ứng nghịch toả nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ. D. Phản ứng thuận thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.
- 8. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 76 Câu 19: Cho các cân bằng sau: [I] 2HI [k] H2 [k] + I2 [k]; [II] CaCO3 [r] CaO [r] + CO2 [k]; [III] FeO [r] + CO [k] Fe [r] + CO2 [k]; [IV] 2SO2 [k] + O2 [k] ⇄ 2SO3 [k]. Khi giảm áp suất của hệ, số cân bằng bị chuyển dịch theo chiều nghịch là: A. 3. B. 4. C. 1. D. 2. Câu 20: Xét phản ứng: CO [k] + H2O [h] CO2 [k] + H2 [k]. Biết rằng nếu thực hiện phản ứng giữa 1 mol CO và 1 mol H2O thì ở trạng thái cân bằng có 2/3 mol CO2 được sinh ra. Hằng số cân bằng của phản ứng là: A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 Câu 21: Một bình kín dung tích không đổi chứa hỗn hợp khí N2 và H2 với nồng độ tương ứng là 0,4 M và 0,6 M. Sau khi phản ứng tổng hợp NH3 đạt trạng thái cân bằng ở t0C, H2 chiếm 25% thể tích hỗn hợp thu được. Hằng số cân bằng KC ở t0C của phản ứng có giá trị là: A. 51,7 B. 3,125 C. 2,500 D. 6,09 Câu 22: Xét cân bằng: N2O4[k] 2NO2[k] ở 25oC. Khi chuyển dịch sang một trạng thái cân bằng mới nếu nồng độ của N2O4 tăng lên 9 lần thì nồng độ của NO2 thay đổi: A. tăng 9 lần. B. giảm 3 lần. C. tăng 4,5 lần. D. tăng 3 lần. Câu 23: Xét phản ứng thuận nghịch: N2 [k] + O2 [k]⇌ 2NO [k] Hằng số cân bằng ở 2400oC là Kcb = 35.10−4 . Biết lúc cân bằng, nồng độ của N2 và O2 lần lượt bằng 5M và 7M trong bình kín có dung tích không đổi. Nồng độ mol/l của NO lúc cân bằng là giá trị nào trong số các giá trị sau? A. 0,1225M B. 0,35M C. 1,00M D. Đáp án khác Câu 24: Cho phản ứng sau: H2O [k] + CO [k] ⇌ H2 [k] + CO2 [k] Ở 700oC hằng số cân bằng là KC = 1,873. Biết rằng hỗn hợp đầu gồm 0,300 mol H2O và 0,300 mol CO trong bình 10 lít ở 700oC. Nồng độ của H2O và COở trạng thái cân bằng lần lượt là: A. 0,01267M B. 0,01733M C. 0,1267M D. 0,1733M Câu 25: Một bình kín chứa khí NH3 ở 0oC và 1 atm với nồng độ 1M. Nung bình kín đó đến 546oC, NH3 bị phân hủy theo phản ứng: 2NH3 [k] ⇌ N2 [k] + 3H2 [k]. Khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng, áp suất trong bình là 3,3 atm. Thể tích bình không đổi. Giá trị hằng số cân bằng của phản ứng tại 546oC là: A. 4807 B. 120 C. 8,33.10−3 D. 2,08.10−4 Câu 26: Khi thực hiện phản ứng este hoá 1 mol CH3COOH và 1 mol C2H5OH, lượng este lớn nhất thu được là 2/3 mol. Để đạt hiệu suất cực đại là 90% [tính theo axit] khi tiến hành este hoá 1 mol CH3COOH cần số mol C2H5OH là [biết các phản ứng este hoá thực hiện ở cùng nhiệt độ và có phản ứng este hóa diễn ra như sau CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O]: A. 0,342. B. 2,925. C. 2,412. D. 0,456. Câu 27: Cho các cân bằng sau: [1] H2 [k] + I2 [k] 2HI [k] [2] 1 2 H2 [k] + 1 2 I2 [k] HI [k] [3] 2HI [k] H2[k] + I2 [k] [4] HI [k] 1 2 H2 [k] + 1 2 I2 [k] [5] H2 [k] + I2 [r] 2HI [k] Ở nhiệt độ xác định, nếu KC của cân bằng [1] bằng 64 thì KC bằng 0,125 là của cân bằng A. [4]. B. [2]. C. [3]. D. [5].
- 9. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 77 Câu 28: Hỗn hợp X gồm SO2 và O2 được trộn theo tỉ lệ mol 1:4. Nung hỗn hợp X với V2O5 một thời gian thu được hỗn hợp Y. Thành phần phần trăm thể tích SO3 trong hỗn hợp Y là 400% 9 . Hiệu suất tổng hợp SO3 là: A. 12,5% B. 25% C. 55% D. 50% Câu 29: Khi thực hiện phản ứng este hoá 1 mol CH3OOH và 1 mol C2H5OH, lượng este lớn nhất thu được là 2/3 mol. Để đạt hiệu suất cực đại là 80% [tính theo axit] khi tiến hành este hoá 1 mol CH3COOH cần số mol C2H5OH là [biết các phản ứng este hoá thực hiện ở cùng nhiệt độ] A. 0,4 B. 0,8 C. 1,6 D. 3,2 Câu 30: Cho cân bằng sau: CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O, KC = 4 Khi cho 1 mol axit tác dụng với 1,6 mol ancol, khi hệ đạt đến trạng thái cân bằng thì hiệu suất của phản ứng là A. 50% B. 66,67% C. 33,33% D. 80%
- 10. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 78 D. Đáp án và hướng dẫn giải chi tiết Đáp án bài tập tự luyện 1D 2B 3B 4D 5B 6C 7A 8C 9C 10A 11D 12C 13C 14D 15D 16B 17B 18C 19C 20B 21A 22D 23B 24A 25D 26B 27C 28C 29C 30D Lời giải bài tập tự luyện Câu 1: Đáp án D Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng là: nhiệt độ, nồng độ, áp suất, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác Câu 2: Đáp án B Đáp án A và C sai vì làm tăng tốc độ phản ứng. Đáp án B: nồng độ mới của axit:CM = 0,5.1 + 0,2.2 0,5 + 0,2 = 9 7 < 2[M] ⇒ giảm nồng độ axit ⇒ giảm tốc độ phản ứng. Đáp án 𝐃: nồng độ mới của axit:CM = 0,1.4 + 0,2.2 0,1 + 0,2 = 8 3 > 2[M] ⇒ tăng nồng độ axit ⇒ tăng tốc độ phản ứng. Câu 3: Đáp án B Dùng bột kẽm làm tăng diện tích tiếp xúc của kẽm với axit, làm tăng tốc độ phản ứng. Câu 4: Đáp án D Tốc độ trung bình phản ứng: v̅ = a−0,01 50 = 4.10−5 [ mol l . s]⇒ a=0,012 [mol/l] Câu 5: Đáp án B Tốc độ trung bình phản ứng: v = 1 2 . KIΔC Δt = 1 2 . 1 − 0,2 20 = 0,02 [mol/l. s] Câu 6: Đáp án C Tốc độ trung bình phản ứng: v = BΔC Δt = 0,8 − 0,8.0,2 10 = 0,064 [mol/l. phút] Câu 7: Đáp án A Na2S2O3+H2SO4 S+ SO2+ H2O+ Na2SO4 nSO2 = 0,896 22,4 = 0,04 [mol] ⇒ nNa2S2O3 phản ứng = 0,04 [mol] Tốc độ trung bình phản ứng: v = 2 2 3Na S OΔC Δt = 0,04 0,1.40 = 0,01 [mol/l. s] Câu 8: Đáp án C Hằng số tốc độ k chỉ phụ thuộc vào bản chất phản ứng và nhiệt độ phản ứng. Câu 9: Đáp án C Tốc độ phản ứng tức thời: v = k [H2]3.[ N2] Vậy khi tăng nồng độ H2 lên hai lần [giữ nguyên nồng độ của khí nitơ và nhiệt độ của phản ứng] thì tốc độ phản ứng tăng lên 23 = 8 lần. Câu 10: Đáp án A Tốc độ phản ứng tức thời: v = k [SO2]2.[ O2] Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 4 lần khi tăng nồng độ SO2 lên 2 lần. Câu 11: Đáp án D Tốc độ phản ứng lúc đầu: v = k [A]2.[B]=0,5.62 . 4 = 72 [mol/l.s] Câu 12: Đáp án C Khi đó{ [A] = [1 − 0,2]. 1 = 0,8 M [B] = 3 − [A]phản ứng. 2 = 3 − 0,2.2 = 2,6 M Tốc độ phản ứng lúc đó: v = k[A].[B]2=0,5.0.8.2,62 . = 2,704 [mol/l.s]
- 11. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 79 Câu 13: Đáp án C So với TN1, TN2 có nồng độ chất B giảm 2 lần, nồng độ chất A giữ nguyên, làm cho tốc độ phản ứng giảm 2 lần. Kết luận tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ chất B. So với TN1, TN3 có nồng độ chất A tăng 4 lần, nồng độ chất B giữ nguyên, làm cho tốc độ phản ứng tăng 16 lần. Kết luận tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với bình phương nồng độ chất A. Câu 14: Đáp án D Theo định nghĩa, số lần tăng tốc độ phản ứng khi nhiệt độ thay đổi 100C chính là hệ số nhiệt độ γ Suy ra γ=3. Thay vào công thức ta có tỉ số tốc độ phản ứng: V2 V1 = γ t2−t1 10 = 3 80−20 10 = 729. Vậy tốc độ phản ứng tăng 729 lần khi nhiệt độ tăng từ 200C tới 800C. Câu 15: Đáp án D Nhiệt độ tăng từ 20℃ tới 40℃, tốc độ phản ứng tăng 27 3 = 9 [lần] Chú ý: Tốc độ phản ứng tỉ lệ nghịch với thời gian phản ứng. Ta có: γ 40−20 10 =9 ⇔ γ2 = 9 ⇔ γ=3 Nhiệt độ tăng từ 20℃ tới 55℃, tỉ số tốc độ phản ứng: V2 V1 = γ t2−t1 10 = 3 55−20 10 = 33,5 ⇒ tỉ số thời gian phản ứng T1 T2 = V2 V1 = 33,5 ⇔ T2 = T1 33,5 = 27 33,5 . 60 34,64 [s] Câu 16: Đáp án B Theo định nghĩa, số lần tăng tốc độ phản ứng khi nhiệt độ thay đổi 100C chính là hệ số nhiệt độ γ Suy ra γ=3. Gọi nhiệt độ sau khi tăng là t2 Thay vào công thức ta có 81 = 3 t2−30 10 ⇔ t2 − 30 10 = 4 ⇔ t2 = 70℃ Câu 17: Đáp án B Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học + Nhiệt độ: Đối với phản ứng tỏa nhiệt [H < 0]: Khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch sang chiều nghịch, giảm nhiệt độ cân bằng chuyển dịch sang chiều thuận + Nồng độ: Khi giảm nồng độ của một chất cân bằng sẽ chuyển dịch sang chiều tạo ra chất đó, ngược lại, khi tăng nồng độ của một chất cân bằng sẽ chuyển dịch sang chiều làm giảm nồng độ của chất đó. + Áp suất: Khi tăng áp suất cân bằng sẽ chuyển dịch sang chiều giảm số phân tử khí, khi giảm áp suất cân bằng sẽ chuyển dịch sang chiều tăng số phân tử khí. Chú ý: Chất xúc tác chỉ có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng chứ không làm chuyển dịch cân bằng. Vậy các biện pháp [2], [3], [5] sẽ làm cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận. Câu 18: Đáp án C Tỉ khối hỗn hợp so với H2 giảm tức là số mol hỗn hợp tăng [vì khối lượng hỗn hợp không đổi], suy ra cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.Khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch chiều thuận điều này có nghĩa là phản ứng thuận thu nhiệt, phản ứng nghịch tỏa nhiệt. Câu 19: Đáp án C Khi giảm áp suất, cân bằng sẽ chuyển dịch về chiều làm tăng số mol khí.Ta thấy chỉ có phản ứng [IV] có chiều nghịch làm tăng số mol khí.
- 12. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 80 Câu 20: Đáp án B CO [k] + H2O [h]⇌ CO2 [k] + H2 [k]. Ban đầu 1 1 0 0 [mol] Phản ứng 2 3 2 3 2 3 2 3 [mol] Cân bằng: 1 3 1 3 2 3 2 3 [mol] Hằng số cân bằng: KC = [CO2]. [H2] [CO]. [H2O] = 2 3 . 2 3 1 3 . 1 3 = 4 Câu 21: Đáp án A Gọi số mol N2 phản ứng là x [mol]. Phản ứng: N2[k] + 3H2[k] 2NH3[k] Ban đầu: 0,4M 0,6M 0 Phản ứng x 3x 2x Cân bằng: [0,4 − x] [0,6 − 3x] 2x H2 chiếm 25% hỗn hợp sau phản ứng nên: 0,6 − 3x 0,4 − x + 0,6 − 3x + 2x = 0,25 ⇔ x = 0,14 Hằng số cân bằng: KC = 2 3 3 2 2 NH N . H = [2x]2 [0,4 − x]. [0,6 − 3x]3 51,7 Câu 22: Đáp án D Hằng số cân bằng: KC = [NO2]2 [N2O4] Khi tăng nồng độ N2O4 lên 9 lần để hằng số K không đổi thì nồng độ NO2 phải tăng lên 3 lần. Câu 23: Đáp án B Hằng số cân bằng: KC = [NO]2 [N2]. [O2] D đó 35. 10−4 = [NO]2 5.7 ⇒ [NO] = 0,35 M Câu 24: Đáp án A Phản ứng H2O [k] + CO [k] H2 [k] + CO2 [k] Ban đầu: 0,03 0,03 0 0 [M] Phản ứng: x x x x [M] Cân bằng: [0,03 − x] [0,03 − x] x x [M] Hằng số cân bằng: KC = x2 [0,03 − x]2 = 1,873 ⇒ x 0,03 − 𝑥 = √1,873 ⇔ x0,01733 [M] Nồng độ khi cân bằng của CO và H2O là 0,03 − x 0,01267 M. Câu 25: Đáp án D Ta có: n1 n2 = p1 p2 . T2 T1 = 1 3,3 . 546 + 273 0 + 273 = 10 11 Gọi nồng độ N2 phản ứng là x [M] Phản ứng 2NH3 [k] ⇌ N2 [k] + 3H2 [k] Ban đầu: 1 0 0 Phản ứng: 2x x 3x Cân bằng: [1 − 2x] x 3x n1 n2 = 1 1 − 2x + x + 3x ⇔ 1 1 + 2x = 10 11 ⇔ x = 0,05 M → KC = [N2]. [H2]3 [NH3]2 = x. [3x]3 [1 − 2x]2 2,08.10−4
- 13. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 81 Câu 26: Đáp án B TN1: CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O Ban đầu: 1 1 0 0 Phản ứng: 2 3 2 3 2 3 2 3 Cân bằng: 1 3 1 3 2 3 2 3 Hằng số cân bằng: KC = [CH3COOC2H5]. [H2O] [CH3COOH]. [C2H5OH] = 2 3 . 2 3 1 3 . 1 3 = 4 TN2: CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O Ban đầu: 1 x 0 0 Phản ứng: 0,9.1 0,9 0,9 0,9 Cân bằng: 0,1 [x − 0,9] 0,9 0,9 Hằng số cân bằng: KC = [CH3COOC2H5]. [H2O] [CH3COOH]. [C2H5OH] = 0,92 0,1. [x − 0,9] ⇔ 0,92 0,1. [x − 0,9] = 4 ⇔ x − 0,9 = 2,025 ⇔ x = 2,925 [mol] Câu 27: Đáp án C KC1 = [HI]2 [H2]. [I2] KC2 = [HI] [H2] 1 2. [I2] 1 2 KC3 = [H2]1/2 . [I2]1/2 [HI] KC4 = [H2]. [I2] [HI]2 KC5 = [HI]2 [H2] Ta thấy: KC3 = 1 √KC1 phù hợp với đề bài. Câu 28: Đáp án C Gọi nSO2 = x ⇒ nO2 = 4x [mol]. Phương trình phản ứng: 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 Ban đầu: x 4x Phản ứng: a → 0,5a → a Cân bằng: [x − a] [4x − 0,5a] a Ta có: %VSO3 = a 5x − 0,5a = 4 9 ⇒ x = 0,55a ⇒ H = 55% Câu 29: Đáp án C Phương trình hóa học: CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O Ban đầu: 1 1 Phản ứng: 2 3 → 2 3 → 2 3 → 2 3 Cân bằng: 1 3 1 3 2 3 2 3 Hằng sô cân bằng: KC = [CH3COOC2H5][H2O] [CH3COOH][C2H5OH] = 2 3 . 2 3 1 3 . 1 3 = 4
- 14. tập hóa học phiên bản 1.0 Your dreams – Our mission LOVEBOOK.VN | 82 Vì H=80% [tính theo axit] nên naxit[phản ứng] = 0,8 [mol]. CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O Ban đầu: 1 x Phản ứng: 0,8 → 0,8 → 0,8 → 0,8 Cân bằng: 0,2 x − 0,8 0,8 0,8 KC = [CH3COOC2H5][H2O] [CH3COOH][C2H5OH] = 0,82 0,2. [x − 0,8] = 4 ⇒ x = 16 Câu 30: Đáp án D Giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn thì axit sẽ hết và ancol còn dư. Do đó phản ứng sẽ tính theo axit. Ở trạng thái cân bằng, đặt nCH3COOC2H5 = nH2O = x ⇒ nCH3COOH = 1 − x; nC2H5OH = 1,6 − x ⇒ Kc = x2 [1 − x][1,6 − x] = 4 ⇒ x = 0,8. Vậy H = 80%