Hóa học trong các kì thi Olympic

Bài 1:
Cho phản ứng sau: 2

Tốc độ được biểu thị bằng công thức:
. Hãy viết biểu thức tốc độ đối với các chất trong phản ứng trên.
Bài giải
Biểu thức tốc độ phản ứng đối với N2O5 là

Biểu thức tốc độ phản ứng với NO2 là

Bài 2:
Xác định K và bậc phản ứng trong pha khí ở 3000K:
2NO + Cl2
2NOCl
Dựa vào các dữ kiện thực nghiệm sau đây:

NO (M)
Cl2 (M)
v

1
0,01
0,01



2
0,01
0,02



3
0,02
0,02



Bài giải
Biểu thức tốc độ của phản ứng:
(*), trong đó k,
lần lượt là hằng số tốc độ phản ứng, bậc ứng với NO và Cl2.
+ Khi [NO] = 0,01 M; [Cl2] = 0,01 M và v =
vào biểu thức (*) ta được:

+ Khi [NO] = 0,01 M; [Cl2] = 0,02 M và v =
vào biểu thức (*) ta được:

+ Khi [NO] = 0,02 M; [Cl2] = 0,02 M và v =
vào biểu thức (*) ta được:

Lập tỉ lệ giữa (1) và (2) ta được:

Hay

Tương tự: Lập tỉ lệ giữa (2) và (3) ta được:

Hay

Lúc này biểu thức vận tốc của phản ứng:
. Bậc của phản ứng trên là:
.
Suy ra:

Thay các giá trị v, [NO] và [Cl2] vào biểu thức vận tốc ta tính được giá trị của k, giá trị k được thể hiện ở bảng sau:

NO (M)
Cl2 (M)
v
k

0,01
0,01


120

0,01
0,02


115

0,02
0,02


120

Ta có:

Bài 3:
Cho phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm xảy ra như sau:
RCOOR’ + NaOH
RCOONa + R’OH
Khi tăng nồng độ kiềm lên gấp đôi thì tốc độ đầu cũng tăng lên 2 lần. Nhận xét này cũng đúng khi tăng nồng độ este lên gấp đôi.
a.Cho biết bậc của phản ứng và dạng của phương trình động học.
b.Cho 0,01 mol NaOH và 0,01 mol este vào 1 lit nước (V = const). Sau 200 phút thì este bị phân hủy 60%. Tính hằng số tốc độ, thời gian bán hủy và thời gian cần thiết để phân hủy hết 99% este.
Bài giải
Gọi nồng độ ban đầu của este và kiềm lần lượt là Co và
.
Biểu thức vận tốc của phản ứng là:

(*).
a. ● Khi tăng nồng độ este lên gấp đôi thì ta có: [RCOOR’] = 2C0. Thay vào biểu thức vận tốc ta được:

(1).
Lập tỉ lệ giữa (*) và (1) ta được:
=1
● Khi tăng nồng độ kiềm lên gấp 2 lần thì ta có: [NaOH] =2
. Thay vào biểu thức vận tốc ta được:

(2).
Lập tỉ lệ giữa (*) và (2) ta được:
=1
Bậc của phản ứng:

Và phương trình động học

b.Nồng độ mol/l của este và kiềm đều bằng 0,01M.
Và phản ứng là phản ứng bậc 2. Áp dụng công thức:

Sau t = 200 phút thì có 60% este bị phân hủy, do đó nồng độ este bị phân hủy sẽ là
.
Nồng độ este còn lại là

Thay vào công thức ta tính được k2:
(l2.mol-2.s-1)
● Thời gian bán hủy
(phút)
Nồng độ este còn lại sau khi bị phân hủy hết 99% sẽ là:


Thời gian cần thiết để phân hủy hết 99% este là:

(phút)
Bài 4:
Ở thời điểm ban đầu t = 0, người ta đưa vào bình phản ứng có dung tích 400cm3 một chất HCHO dưới P = 300 mmHg và nhiệt độ là 3500C. Sau 100 giây, áp suất toàn phần đo được là 400 mmHg.
a. Tính áp suất riêng phần của CO, H2 và HCHO tại thời điểm t = 100 giây.
b. Tính nồng độ và số mol của HCHO ở thời điểm t = 0.
Cho biết: HCHO(K)
H2(K) + CO(K)
Bài giải
a.Gọi x là áp suất riêng phần của HCHO tại thời điểm t = 100 giây.