Chủ đề 1 Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học

Chủ đề 1:

TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC.

LÍ THUYẾT 1. Tốc độ phản ứng a. Khái niệm và biểu thức tốc độ phản ứng hóa học - Tốc độ phản ứng là đại lượng đặc trưng cho mức độ diễn ra nhanh hay chậm của phản ứng hóa học, được đo bằng độ biến thiên nồng độ của một trong các chất tham gia hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian. - Biểu thức tốc độ trung bình phản ứng:

Xét phản ứng: aA + bB → cC + dD (*) Tại thời điểm t1: nồng độ chất A là C1 (mol/lít) Tại thời điểm t2: nồng độ chất A là C2 (mol/lít)

Tốc độ trung bình của phản ứng được tính theo chất A là: 1 2 tb

2 1

C C V t t   

- Thứ nguyên: mol/lít.s hoặc mol/lít.phút… b. Các yếu tố ảnh hưởng - Ảnh hưởng của nồng độ

Tốc độ của phản ứng (*) được xác định bởi biểu thức: v = k.[A]a.[B]b

Do đó: khi tăng nồng độ chất tham gia thì tốc độ phản ứng tăng lên. - Ảnh hưởng của áp suất (chỉ với phản ứng có chất khí tham gia): Khi tăng áp suất → nồng độ chất khí tăng nên tốc độ phản ứng tăng - Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phản ứng tăng  Bằng thực nghiệm người ta xác định được rằng: khi tăng nhiệt độ thêm 10oC thì tốc độ phản ứng tăng thêm 2 4 lần. Giá trị γ = 2 4 được gọi là hệ số nhiệt của phản ứng. Trị số của γ được xác định hoàn

toàn bằng thực nghiệm

o (t C 10)

o t

v

v

  . Như vậy, nếu một phản ứng xảy ra ở nhiệt độ T1 với tốc độ v1, ở

nhiệt độ T2 với tốc độ v2 (giả sử: T2 > T1) thì:

T T 2 1 2 10

1

v

v

 

- Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc: diện tích tiếp xúc càng lớn thì tốc độ phản ứng càng tăng. - Ảnh hưởng của xúc tác: Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng, bản thân không bị biến đổi sau phản ứng. 2. Cân bằng hóa học a. Khái niệm cân bằng hóa học, hằng số cân bằng hóa học - Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. Cân bằng hóa học là một cân bằng động

- Xét phản ứng: aA + bB   cC + dD (**)

Mỗi cân bằng hóa học được đặc trưng bởi một hằng số cân bằng KC (hằng số cân bằng hóa học) được

xác định bởi biểu thức:

c d

C a b [C] .[D] K

[A] .[B]  (nâng cao)

ThuVienDeThi.com

Chú ý:  Hằng số cân bằng KC không phụ thuộc vào nồng độ ban đầu của các chất phản ứng.  Với mỗi phản ứng nhất định thì KC chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ  Trong cân bằng có chất rắn thì nồng độ chất rắn không được đưa vào biểu thức của KC. b. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học - Ảnh hưởng của nồng độ: Khi tăng hoặc giảm nồng độ của một chất trong cân bằng thì cân bằng chuyển dịch về phía làm giảm hoặc tăng nồng độ của chất đó.  Chú ý: Trong hệ cân bằng có chất rắn (ở dạng nguyên chất) thì việc tăng hay giảm khối lượng chất rắn không làm chuyển dịch cân bằng. - Ảnh hưởng của áp suất (cân bằng có chất khí): Khi tăng áp suất chung của hệ cân bằng thì cân bằng chuyển dịch về phía tạo ra số mol khí ít hơn và ngược lại.  Chú ý: Trong cân bằng mà tổng số mol khí ở 2 vế bằng nhau thì áp suất không ảnh hưởng đến cân bằng - Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch về phía phản ứng thu nhiệt (∆H > 0) và ngược lại khi giảm nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch về phía phản ứng tỏa nhiệt (∆H < 0). Các yếu tố ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng:

Dạng 1: Sự chuyển dịch cân bằng

Câu hỏi lý thuyết thường gặp

Câu 1: (Trường THPT Chuyên Bắc Ninh - Lần 1 - 2015) Giả sử trong bình kín, tại 800C tồn tại cân

bằng sau: 2NO + O2 A A A A A A 2NO2 (1) ∆Hpư = ? Khi hạ nhiệt độ bình xuống 400C, thấy màu của hỗn hợp đậm hơn. Vậy kết luận nào sau đây đúng? A. ∆Hpư < 0, phản ứng tỏa nhiệt. B. ∆Hpư > 0, phản ứng tỏa nhiệt. C. ∆Hpư < 0, phản ứng thu nhiệt. D. ∆Hpư > 0, phản ứng thu nhiệt. Câu 2: (Trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn - Đà Nẵng - 2015) Xét phản ứng hóa học:

A (k) + 2B (k) → AB2 (k), H > 0 (phản ứng thu nhiệt). Hiệu suất quá trình hình thành AB2 sẽ tăng khi A. tăng áp suất chung của hệ. B. giảm nồng độ chất A. C. giảm nhiệt độ phản ứng. D. tăng thể tích bình phản ứng. Câu 3: (Sở Giáo dục và Đào tạo Vĩnh Phúc - 2015) Sản xuất amoniac trong công nghiệp dựa trên …