Giải Vận dụng 19.32 Bài 19. Tốc độ phản ứng (trang 53, 54, 55) – SBT Hóa 10 Kết nối tri thức. Gợi ý: Dựa vào biểu thức tính hệ số nhiệt độ γ của phản ứng.
Câu hỏi/Đề bài:
Khi nhiệt độ phòng là 25 °C, cho 10 g đá vôi (dạng viên) vào cốc đựng 100 g dung dịch HCl loãng và nhanh chóng cho lên một cân điện tử. Đọc giá trị khối lượng cốc tại thời điểm ban đầu và sau 1 phút.
Lặp lại thí nghiệm khi nhiệt độ phòng là 35 °C. Kết quả thí nghiệm được ghi trong bảng sau:
|
STT |
Nhiệt độ (oC) |
Khối lượng cốc (g) |
|
|
Thời điểm đầu |
Sau 1 phút |
||
|
1 |
25 |
235,40 |
235,13 |
|
2 |
35 |
235,78 |
235,21 |
a) Tính hệ số nhiệt độ của phản ứng.
b) Giả sử ban đầu cốc chứa dung dịch HCl và đá vôi có khối lượng 235,40 g. Thực hiện thí nghiệm ở 45 °C. Hỏi sau 1 phút, khối lượng cốc là bao nhiêu (Bỏ qua khối lượng nước bay hơi).
Hướng dẫn:
Dựa vào biểu thức tính hệ số nhiệt độ γ của phản ứng
\(\gamma = \frac{{{V_{T + 10}}}}{{{V_T}}}\)
Trong đó:
+ VT là tốc độ phản ứng tại nhiệt độ T
+ VT + 10 là tốc độ phản ứng tại nhiệt độ T + 10
Lời giải:
a) Xét phương trình: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
x → x → x (mol)
– Tại thời điểm 25 oC
+ Có khối lượng cốc giảm = \({m_{C{O_2}}}\)= 44x = 235,40 – 235,13
→ x = \(6,{14.10^{ – 3}}\)mol ” \({m_{CaC{O_3}\,pu}} = 6,{14.10^{ – 3}}.100 = 0,614\)gam
+ Tốc độ phản ứng ở 25 oC là \(\overline v = – \frac{1}{1}.\frac{{\Delta {m_{CaC{O_3}}}}}{{\Delta t}} = \frac{{0,614}}{1} = 0,614\)(g/min)
– Tại thời điểm 35 oC
+ Có khối lượng cốc giảm = \({m_{C{O_2}}}\)= 44x = 235,78 – 235,21
→ x = \(0,013\)mol -> \({m_{CaC{O_3}\,pu}} = 0,013.100 = 1,3\)gam
+ Tốc độ phản ứng ở 35 oC là \(\overline v = – \frac{1}{1}.\frac{{\Delta {m_{CaC{O_3}}}}}{{\Delta t}} = \frac{{1,3}}{1} = 1,3\)(g/min)
– Hệ số nhiệt độ của phản ứng là \(\gamma = \frac{{{V_{35}}}}{{{V_{25}}}} = \frac{{1,3}}{{0,614}} = 2,12\)
b) – Hệ số nhiệt độ của phản ứng là \(\gamma = \frac{{{V_{45}}}}{{{V_{35}}}} = \frac{{{V_{45}}}}{{1,3}} = 2,12\)-> \({V_{45}} = 2,12.1,3 = 2,756\)(g/min)
→ \({m_{CaC{O_3}\,pu}} = 2,756\)gam -> x = \(0,02756\)mol
→ Khối lượng cốc giảm = \({m_{C{O_2}}}\)= 44.0,02756 = 1,21 gam
→ Khối lượng cốc sau 1 phút = 235,40 – 1,21 = 234,19 (gam)