Lí thuyết và Bài tập Tốc độ phản ứng - Cân bằng Hóa học có lời giải full

CHUYÊN ĐỀ: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC

I/. KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
1/. Tốc độ phản ứng:
Để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của các phản ứng hóa học, người ta đưa ra khái niệm tốc độ phản ứng hóa học, gọi tắt là tốc độ phản ứng.
Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.

=>(C: độ biến thiên nồng độ (mol/l), (t: độ biến thiên thời gian (s), x: hệ số tỉ lượng.
Các yếu tố ảnh hưởng tốc độ phản ứng:
+ Nồng độ: Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.
+ Áp suất: Đối với phản ứng có chất khí, khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng tăng.
+ Nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng.
+ Diện tích bề mặt: Khi tăng diện tích bề mặt chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.
+ Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc.
2/. Cân bằng hóa học:
a/. Phản ứng thuận nghịch:
Phản ứng xảy ra đồng thời theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện như nhau.H2 + I2
2HI
b/. Cân bằng hóa học:Trạng thái của phản ứng thuận nghịch mà tại đó vận tốc của phản ứng thuận bằng vận tốc phản ứng nghịch.
Lưu ý: Cân bằng hóa học là cân bằng động vì khi đó phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn xảy ra nhưng với vận tốc như nhau nên nồng độ các chất trong hệ không còn thay đổi.
c/. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng (Le Chatelier):“Cân bằng của phản ứng thuận nghịch sẽ chuyển dời theo chiều chống lại sự thay đổi các điều kiện bên ngoài (về nồng độ, nhiệt độ, áp suất).

Thay đổi
Chuyển dời theo chiều

Nồng độ
Tăng [A]
Giảm [A]
Giảm [A]
Tăng [A]

Áp suất
Tăng áp suất
Hạ áp suất
Giảm số phân tử khí
Tăng số phân tử khí

Nhiệt độ
Tăng nhiệt độ
Hạ nhiệt độ
Thu nhiệt
Phát nhiệt

Lưu ý: Chất xúc tác không làm dịch chuyển cân bằng, chỉ làm phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân bằng.
II/. KIẾN THỨC BỔ SUNG:
1/. Biểu thức vận tốc phản ứng:
Vận tốc phản ứng tỉ lệ thuận với tích nồng độ của các chất tham gia phản ứng, với số mũ là hệ số hợp thức của các chất tương ứng trong phương trình phản ứng hóa học.
Xét phản ứng: mA + nB ( pC + qD
Biểu thức vận tốc: v = k [A]m[B]n
k: hằng số tỉ lệ (hằng số vận tốc).
[A], [B]: nồng độ mol của chất A và B.
2/. Hằng số cân bằng:
Xét phản ứng thuận nghịch: mA + nB
pC + qD
Vận tốc phản ứng thuận: vt = kt [A]m[B]n
Vận tốc phản ứng nghịch: vn = kn [C]p[D]q
Khi phản ứng đạt cân bằng: vt = vn( kt [A]m[B]n = kn [C]p[D]q
(
(kí hiệu: [] là nồng độ lúc cân bằng)
Biết Kcb suy ra nồng độ các chất lúc cân bằng và ngược lại.





CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ CÂN BẰNG VÀ SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG

Dạng 1: Tốc độ phản ứng

Câu 1. Trong CN người ta điều chế NH3 theo phương trình hoá học:
/. khi tăng nồng độ H2 lên hai lần (giữ nguyên nồng độ của N2 và nhiệt độ phản ứng) thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần?
A. 2 lần B. 4 lần C. 8 lần D. 16lần
Hướng dẫn giải:
giả sử ban đầu [N2] = a M. [H2] = bM
tốc độ pư ban đầu được tính bằng CT. v1 = k[N2][H2]3 = k.a.b3
- - - - sau - - - - - - - - CT: v2= k[N2][H2]3= k.a.(2b)3
=> v2 = 8 v1.. Chọn đáp án C
Câu 2. Khi nhiệt độ tăng thêm 100c, tốc độ phản ứng hoá học tăng thêm 2 lần. Hỏi tốc độ phản ứng đó sẽ tăng lên bao nhiêu lần khi nâng nhiệt độ từ 250c lên 750?
(2 được gọi là hệ số nhiệt