Bài 36. Tốc độ phản ứng hoá học

CHƯƠNG 7:
TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT
Giáo viên thực hiện:
15/04/2019
1
CHƯƠNG 7:
TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT
Giáo viên thực hiện:
15/04/2019
2
Phản ứng
nhanh?
Phản ứng chậm?
Để đánh giá mức độ nhanh chậm của phản ứng hóa học người ta dùng đại lượng
tốc độ phản ứng hóa học.
ĂN MÒN KIM LOẠI
CHÁY RỪNG
LÊN MEN RƯỢU
CHÁY TRẠM XĂNG DẦU
A- Tốc độ phản ứng
I. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
15/04/2019
4
Lưu ý: Xúc tác làm tang tốc độ phản ứng nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc.
15/04/2019
5
II. Các bài toán hay gặp
Bài toán 1 : Tốc độ phản ứng theo nồng độ và thời gian
Loại 1 : Khi đề cho PT phản ứng
aA + bB  cC + dD
Thì tốc độ phản ứng Vtb tính theo công thức sau:
15/04/2019
6
VD 1:
Biết CM ban đầu H2O2 là 0,1M. sau thời gian 50(s) nồng độ H2O2 còn lại 5.10-3 M. Tính VTB
Giải :
15/04/2019
7
Loại 2: Đề không cho phương trình phản ứng thì tương tự nhưng coi hệ số a = 1
 
VD2: Khi đun nóng H2O2 0,01M với xúc tác MnO2 thì sau thời gian 80 giây nồng độ H2O2 còn lại 4.10-3 mol/s. Tính Vtb
Giải :
 
15/04/2019
8
Bài toán 2: Tốc độ phản ứng theo nồng độ
Cho phản ứng : aA + bB  cC + dD
Tốc độ phản ứng :
Vtb = k [A]a . [B]b
Với (k) là hệ số tốc độ phản ứng
Nếu tăng nồng độ N2 lên 2 lần và nồng độ H2 lên 2 lần thì tốc độ phản ứng thuận tăng hay giảm bao nhiêu lần?
Tăng 8 lần B. Tăng 16 lần
C. Giảm 8 lần D. Giảm 16 lần
15/04/2019
9
Nếu giữ nguyên nồng độ O2, tăng nồng độ SO2 lên 2 lần  thì tốc độ phản ứng tăng bao nhiêu lần?
A. 2 lần B. 4 lần C. 8 lần D. 16 lần
Bài toán 3: Thời gian phản ứng theo nhiệt độ
+ Ở nhiệt độ t10C phản ứng kết thúc sau thời gian t1 (giờ, phút, s)
+ Ở nhiệt độ t20C phản ứng kết thúc sau thời gian t2 (giờ, phút, s)
+ Ở nhiệt độ t30C phản ứng kết thúc sau thời gian t3 (giờ, phút, s)
15/04/2019
10
Phương pháp giải:
Ta có hệ phương trình
 
(k hệ số nhiệt độ)
Giải (1) tìm k rồi thay vào (2) tìm t3
15/04/2019
11
VD5: Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2
Ở 200C thì phản ứng trên kết thúc sau 27 phút
Ở 400C thì phản ứng trên kết thúc sau 3 phút
Ở 600C thì phản ứng trên kết thúc sau bao nhiêu phút ?
Giải :
 
 3 phút = 27 phút .
 3 = 27. k2
 k2 = 1/9
=> k = 1/3
Lại có:
15/04/2019
12
Bài toán 4 : Tốc độ phản ứng theo nhiệt độ
+ Ở t10C thì tốc độ phản ứng là V1
+ Ở t20C thì tốc độ phản ứng là V2
+ Ở t30C thì tốc độ phản ứng là V3
Phương pháp giải:
 
15/04/2019
13
Khi tăng nhiệt độ từ 200C  700C thì tốc độ phản ứng tăng 1024. Xác định hệ số k
Giải :
Ta có :
v2 = 1024
 
 
 
15/04/2019
14
B. Cân bằng hóa học
I. Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển dịch cân bằng (cdcb)
15/04/2019
15
+ Lưu ý :
Hằng số cân bằng : kcb = kc = k
Hằng số cân bằng axit : kcb = kc = ka
Hằng số cân bằng bazơ : kcb = kc = kb
Hằng số cân bằng chỉ phụ thuộc vào t0
15/04/2019
16
II. Một số bài toán thường gặp
Xét cân bằng : aA + bB <=> cC + dD
Ta có :
 
VD1: Đun nóng hỗn hợp X gồm CH3COOH 1M là C2H5OH 1M với xúc tác H2SO4 đặc ở 1700C. Khi phản ứng đạt tới TTCB thì nồng độ este CH3COOC2H5 bằng 0,4M. Tính hằng số cân bằng?
15/04/2019
17
Giải:
Bđ ­ 0,1M 1M 0 0
Pư 0,4  0,4  0,4 → 0,4
TTCB 0,6 0,6 0.4 0,4
 
 
15/04/2019
18
VD2: Đun nóng hỗn hợp X gồm CH3COOH 1M và C2H5OH 1M với H2SO4 đặc để thực hiện phản ứng este hóa. Khi phản ứng đạt TTCB thì nồng độ este là 2/3M. Nếu đun nóng hỗn hợp CH3COOH 1M và C2H5OH aM đến phản ứng ở TTCB thì hiệu suất phản ứng H = 90% tính theo axit. Tính a?
Giải :
Bđ 1M 1M 0 0
Pư 2/3  2/3  2/3  2/3
TTCB 1/3 1/3 2/3 2/3
 
15/04/2019
19
TN2:
Bđ 1M aM 0 0
Pư 0,9M → 0,9M → 0,9M → 0,9M
TTCB 0,1M a – 0,1 0,9M 0,9M
 
 
Lưu ý :
Chất rắn không ảnh hưởng đến kc (bỏ qua chất rắn)
aA(r) + bB(l) ↔ cC(l) + dD(l)
 
15/04/2019
20
Bài toán 2 : Hằng số cân bằng đối với pha khí
Xét cân bằng: aA(k) + bB(k) <=> cC(k) + dD(k)
Có :
 
Nếu có chất rắn thì bỏ qua chất rắn
aA(r) + bB(k) <=> cC(k) + dD(k)
Có :
 
15/04/2019
21
VD3: Nung hỗn hợp X gồm N2 0,4M với H2 0,9M ở nhiệt độ cao, xúc tác đến TTCB thu được NH3 có nồng độ 0,2M. Tính kc
Giải :
Bđ 0,4M 0,9M 0
Pư 0,1 ← 0,3M ← 0,2
TTCB (dư) 0,3M 0,6M 0,2M
 
 
15/04/2019
22
VD4: Nung nóng 1 bình kín dung tích 2 lít đựng hỗn hợp khí gồm 0,5 mol N2 và 0,6 mol H2. Đến khi phản ứng đạt TTCB thu được hỗn hộp khí gồm N2, H2, NH3. Biết H= 50%. Tính kc ?
Giải
 
 
 Hiệu suất tính theo H2
H2 phản ứng = 0,6 . 50% = 0,3 mol
 
Bđ: 0,5 mol 0,6 mol
Pư: 0,1mol ← 0,3mol → 0,2mol
TTCB: 0,4 0,3 0,2
15/04/2019
23
 
Hỗn hợp khí ở TTCB gồm
15/04/2019
24
Bài toán 3: Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển dịch cân bằng (quan trọng)
1. Ảnh hưởng của nồng độ (hình dung cống nước)
Khi tăng nồng độ một chất nào đó (Lỏng, khí) thì CB chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ chất đó. Ngược lại, khi giảm nồng độ 1 chất nào đó thì CBCD theo chiều làm tăng nồng độ chất đó.
* Lưu ý : Chất rắn không ảnh hưởng đến CDCB
VD 1:
15/04/2019
25
2. Ảnh hưởng đến áp suất(tăng p thì ít khí, giảm p thì nhiều)
+ Khi tăng áp suất thì CBCD theo chiều tạo ít mol khí hơn
+ Khi giảm áp suất thì CBCD theo chiều tạo nhiều mol khí hơn
- Nếu phân tử khí 2 vế bằng nhau thì phản ứng không ảnh hưởng
- Chất rắn không ảnh hưởng đến cdcb
15/04/2019
26
VD 2: Khi tăng P thì cân bằng nào sau đây dịch chuyển theo chiều thuận
 
15/04/2019
27
3. Ảnh hưởng của nhiệt độ( giảm tỏa tăng thu)
Lưu ý : H < 0 : Tỏa nhiệt
H > 0 : Thu nhiệt
+ Khi giảm nhiệt độ  cbcd theo chiều tỏa nhiệt (∆H < 0)
+ Khi tăng nhiệt độ  cbcd theo chiều thu nhiệt (∆H > 0)
VD3: Cho CB :
Để cân bằng trên cd theo chiều nghịch phải
A. Tăng t0, giảm P B. Giảm t0, tăng P
C. Tăng t0, tăng P D. Giảm t0, giảm P
15/04/2019
28
 
VD4: Cho CB phản ứng
Những yếu tố làm cho cbcd theo chiều thuận
(1) Tăng nồng độ SO2 , (2) Giảm [O2], (3) Tăng P
(4) Giảm P , (5) Tằng nhiệt độ
(6) giảm nhiệt độ, (7) Thêm V2O5
(1), (2), (3) B. (2), (3), (7)
C. (3), (4), (5) D. (1), (3), (6)
* Lưu ý : Xúc tác, chất rắn không ảnh hưởng đến CDCB
15/04/2019
29
Bài toán 4 : CDCB theo nhiệt độ và tỉ khối dA/B
Giải :
Ta có: dA/B = MA/MB mà M = m/n  M tỉ lệ nghịch với n
n khí càng lớn  MA càng bé  dA/B càng giảm
VD 5: Cho Cb
n1=3 ptử khí > n2 = 2 phân tử khí
 M1 < M2
d1 < d2
* Tóm lại : d tỉ lệ nghịch với n
15/04/2019
30
VD 6: Xét CB
N2(k) + 3H2(k) ↔ 2NH3(k)
∆H > 0.
Nếu tăng nhiệt độ thì CBCD theo chiều làm cho tỉ khối hỗn hợp khí so với H2 giảm. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Chiều thuận thu nhiệt H > 0
B. Chiều thuận tỏa nhiệt H > 0
C. Chiều nghịch thu nhiệt H > 0
D. Chiều nghịch tỏa nhiệt H < 0
15/04/2019
31
Tìm đáp án sai?
A. Khi thêm [NO2] thì CBCD theo chiều nghịch
B. Khi giảm (P) thì dkhí/H2 giảm
C. Khi tăng nhiệt độ thì dkhí/H2 tăng
D. Khi giảm nhiệt độ thì màu nâu đỏ giảm dần
15/04/2019
32
Củng cố
Câu 1. Trong các phản ứng sau đây, nếu lượng Fe trong các cặp đều được lấy bằng nhau thì cặp nào có tốc độ phản ứng lớn nhất?
A. Fe + dd HCl 0,1M B. Fe + dd HCl 0,05M
C. Fe + dd HCl 0,7M D. Fe + dd HCl 1,5M
Câu 2. Dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang), yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng ?
Nhiệt độ, áp suất. B. tăng diện tích.
C. Nồng độ. D. xúc tác.
15/04/2019
33
Câu 3: Phöông phaùp naøo sau ñaây laøm giaûm toác ñoä phaûn öùng?
a
Nấu thực phẩm trong nồi áp suất
b
Đưa S đang cháy ngoài không khí vào bình đựng oxi.
c
Dùng không khí nén thổi vào lò cao để đốt than cốc( sản xuất gang)
d
Đậy nắp bếp lò có than đang cháy
Đậy nắp bếp lò có than đang cháy
Câu 4: Choïn chữ Ñ (ñuùng) hay S (sai) vào mỗi caâu.
Nhiệt độ của ngọn lửa axetilen cháy trong oxi cao hơn so với cháy trong không khí.
Đ S
Đ
1
2
Dùng 500ml dd HCl để hoà tan 10g CaCO3 sẽ nhanh hơn dùng 200 ml dd HCl
Đ S
S
3
Cho 6 g Zn hạt vào một cốc đựng dd H2SO4 4M dư. Để tăng tốc độ phản ứng người ta dùng thể tích dd H2SO4 4M gấp đôi ban đầu
Đ S
S
Câu 1: Giaûi thích vì sao?
a) Khi ñun ngöôøi ta thöôøng phaûi cheû cuûi.
b) Khi nung ñaù voâi ngöôøi ta phaûi ñaäp nhoû ñaù voâi vaø phaûi nung ôû nhieät ñoä cao.
Câu 2: Cho chất xúc tác MnO2 vào 100 ml dung dịch H2O2, sau 60 giây thu được 33,6 ml khí O2 (ở đktc). Tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H2O2) trong 60 giây trên là?
C. 1,0.10-3 mol/(l.s).
B. 5,0.10-5 mol/(l.s).
A. 5,0.10-4 mol/(l.s).
D. 2,5.10-4 mol/(l.s).
BT: 4,5/154/SGK
BÀI TẬP VỀ NHÀ
nO2 => nH2O2 => ∆CM => v
Chân thành cảm ơn các thầy cô
và các em học sinh!
15/04/2019
37