Bài 1: Khái niệm về cân bằng hóa học

Hướng dẫn giải

Đối với những phản ứng có sản phẩm có thể phản ứng với nhau tạo thành chất ban đầu, người ta thường vận dụng nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier để chuyển dịch cân bằng theo mong muốn nhằm thu được nhiều sản phẩm hơn và làm tăng hiệu suất phản ứng.

Theo nguyên lí Le Chatelier: “Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu một tác động bên ngoài làm thay đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.”

=> Có thể điều chỉnh nồng độ chất tham gia hoặc sản phẩm, nhiệt độ, áp suất để phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận, tạo ra nhiều sản phẩm hơn với hiệu suất cao hơn.

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a) Phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra:

- Trong thí nghiệm 1: H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g).

- Trong thí nghiệm 2: 2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g).

 

b) Trong cả hai thí nghiệm trên, dù thời gian phản ứng kéo dài bao lâu thì các chất đầu đều còn lại sau phản ứng. Do hai phản ứng trên là phản ứng thuận nghịch, trong cùng một điều kiện, các chất phản ứng tác dụng với nhau tạo thành các chất sản phẩm (phản ứng thuận), đồng thời các chất sản phẩm lại tác dụng với nhau tạo thành các chất ban đầu (phản ứng nghịch).

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

1. Phản ứng thuận: CaCO₃ + H₂CO₃ → Ca(HCO₃)₂

Phản ứng nghịch: Ca(HCO₃)₂ → CO₂ + H₂O + CaCO₃

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

2. Phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi cho khí Cl₂ tác dụng với nước:

Cl₂(aq) + H₂O(l) ⇌ HCl(aq) + HClO(aq)

Phản ứng thuận: Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

Phản ứng nghịch: HCl + HClO → Cl₂ + H₂O

3. Đáp án C. vì phản ứng một chiều là phản ứng chỉ xảy ra một chiều, không có sự tạo lại chất ban đầu, nên phản ứng một chiều có thể xảy ra hoàn toàn hoặc không hoàn toàn. Ví dụ như phản ứng cháy là một phản ứng một chiều, có thể xảy ra hoàn toàn hoặc không hoàn toàn, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng.

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

a)

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

4.

a) Đồ thị biểu diễn tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch theo thời gian:

 

b) Thời điểm phản ứng trên bắt đầu đạt trạng thái cân bằng là thời điểm tốc độ phản ứng thuận bắt đầu bằng tốc độ phản ứng nghịch.

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

Giá trị hằng số cân bằng ở mỗi thí nghiệm:

- Thí nghiệm 1:  \({{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{{\left( {{\rm{HI}}} \right)}^2}}}{{\left( {{{\rm{H}}_{\rm{2}}}} \right)\left( {{{\rm{I}}_{\rm{2}}}} \right)}} = \frac{{{{0,16}^2}}}{{0,02.0,02}} = 64\)

- Thí nghiệm 2:  \({{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{{\left( {{\rm{HI}}} \right)}^2}}}{{\left( {{{\rm{H}}_{\rm{2}}}} \right)\left( {{{\rm{I}}_{\rm{2}}}} \right)}} = \frac{{{{0,18936}^2}}}{{0,00532.0,10532}} \approx 64\)

- Thí nghiệm 3:  \({{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{{\left( {{\rm{HI}}} \right)}^2}}}{{\left( {{{\rm{H}}_{\rm{2}}}} \right)\left( {{{\rm{I}}_{\rm{2}}}} \right)}} = \frac{{{{0,19420}^2}}}{{0,20290.0,00290}} \approx 64\)

Nhận xét: Hằng số cân bằng KC của một phản ứng thuận nghịch chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và  bản chất của phản ứng.

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

\(6.\\a.K_C=\dfrac{\left[NH_3\right]^2}{\left[N_2\right]\left[H_2\right]^3}\\ b.K_C=\left[CO_2\right]\\ 7.\\ K_C =\dfrac{\left[NH_3\right]^2}{\left[N_2\right]\left[H_2\right]^3}=\dfrac{0,62^2}{0,45\cdot0,14^3}=311,30\)

(Trả lời bởi Khai Hoan Nguyen)

Hướng dẫn giải

Tác động	Hiện tượng	Chiều chuyển dịch cân bằng (thuận/ nghịch)	Chiều chuyển dịch cân bằng (toả nhiệt/ thu nhiệt)
Tăng nhiệt độ	Màu khí trong ống nghiệm đậm dần lên	Nghịch	Thu nhiệt
Giảm nhiệt độ	Màu khí trong ống nghiệm nhạt dần đi	Thuận	Toả nhiệt

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

Tác động	Hiện tượng	Chiều chuyển dịch cân bằng (thuận/ nghịch)	Chiều chuyển dịch cân bằng (toả nhiệt/ thu nhiệt)
Tăng nhiệt độ	Màu dung dịch trong ống nghiệm đậm dần lên	Thuận	Thu nhiệt
Giảm nhiệt độ	Màu dung dịch trong ống nghiệm nhạt dần đi	Nghịch	Toả nhiệt

 

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự chuyển dịch cân bằng:

CH₃COONa + H₂O  ⇌CH₃COOH + NaOH  \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{o}}{\rm{ >  0}}\)

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)