Đáp án Câu hỏi trang 11 Bài 1. Khái niệm về cân bằng hóa học SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo. Tham khảo: Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau.
Câu hỏi/Đề bài:
| Câu hỏi 1: Hằng số cân bằng KCcủa một phản ứng thuận nghịch phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
A. Nồng độ. B. Nhiệt độ. C. Áp suất. D. Chất xúc tác. |
Hướng dẫn:
Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau: aA+bB ⇌ cC +dD
Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \({{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{(C)}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{(D)}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{(A)}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{(B)}}}^{\rm{b}}}}}\)
Trong đó (A), (B), (C) và (D) là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.
Trong phản ứng thuận nghịch, hằng số cân bằng KC của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Lời giải:
Trong phản ứng thuận nghịch, hằng số cân bằng KC của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
→ Chọn B.
| Câu hỏi 2: Yếu tố nào sau đây luôn luôn khônglàm dịch chuyển cân bằng của hệ phản ứng?
A. Nhiệt độ. B. Áp suất. C. Nồng độ. D. Chất xúc tác. |
Hướng dẫn:
Các yếu tố làm ảnh hưởng đến chuyển dịch cân bằng hóa học là: nồng độ, áp suất và nhiệt độ.
Lời giải:
Chất xúc tác không làm thay đổi nồng độ các chất trong hệ cân bằng và cũng không làm thay đổi hằng số cân bằng nên không làm chuyển dịch cân bằng. Chất xúc tác có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng thuận và phản ứng nghịch nên làm cho hệ nhanh chóng đạt trạng thái cân bằng.
→ Chọn D.
| Câu hỏi 3: Viết biểu thức tính KCcho các phản ứng sau:
(1) CaCO3 ⇌ CaO + CO2. (2) Cu2O + ½ O2 ⇌ 2CuO. |
Hướng dẫn:
Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau: aA+bB ⇌ cC +dD
Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \({{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{(C)}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{(D)}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{(A)}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{(B)}}}^{\rm{b}}}}}\)
Trong đó (A), (B), (C) và (D) là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.
Trong phản ứng thuận nghịch, hằng số cân bằng KC của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Lời giải:
Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.
– Phản ứng (1): KC = (CO2)
– Phản ứng (2): \({K_C} = \frac{1}{{{{({O_2})}^{\frac{1}{2}}}}} = {({O_2})^{ – \frac{1}{2}}}\)
| Câu hỏi 4: Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín:
a) \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)= 131 kJ b) \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)= -41 kJ Các cân bằng trên dịch chuyển theo chiều nào khi thay đổi một trong các điều kiện sau? (1) Tăng nhiệt độ. (2) Thêm lượng hơi nước vào hệ. (3) Thêm khí H2, vào hệ. (4) Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống. (5) Dùng chất xúc tác. |
Hướng dẫn:
Nguyên lí Le Chatelier: Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động đó.
Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ. Ngược lại, khi giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng toả nhiệt, chiều làm giảm tác động của việc giảm nhiệt độ.
Khi tăng hoặc giảm nồng độ một chất trong cân bằng thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó, nghĩa là cân bằng sẽ chuyển dịch tương ứng theo chiều làm giảm hoặc tăng nồng độ của chất đó.
Khi hệ đang ở trạng thái cân bằng, nếu tăng hoặc giảm áp suất của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm hoặc tăng áp suất của hệ.
Chất xúc tác không làm thay đổi nồng độ các chất trong hệ cân bằng và cũng không làm thay đổi hằng số cân bằng nên không làm chuyển dịch cân bằng.
Lời giải:
a)
|
\({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)= 131 kJ |
|
|
Tác động |
Cân bằng chuyển dịch |
|
Tăng nhiệt độ |
Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (vì tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ của hệ – chiều thu nhiệt, phản ứng theo chiều thuận là phản ứng thu nhiệt) |
|
Thêm lượng hơi nước vào hệ |
Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (vì khi thêm nước tức là tăng nồng độ chất phản ứng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ chất phản ứng là chiều thuận) |
|
Thêm khí H2, vào hệ |
Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch (vì khi thêm H2 tức là tăng nồng độ sản phẩm, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ sản phẩm là chiều nghịch) |
|
Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống |
Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch (vì số mol khí vế trái là 1, tổng số mol khí vế phải là 2 mol, khi tăng áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất – giảm số mol khí của hệ là chiều nghịch) |
|
Dùng chất xúc tác |
Không làm chuyển dịch cân bằng. |
b)
|
\({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)= -41 kJ |
|
|
Tác động |
Cân bằng chuyển dịch |
|
Tăng nhiệt độ |
Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch (vì tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ của hệ – chiều thu nhiệt, phản ứng theo chiều nghịch là phản ứng thu nhiệt) |
|
Thêm lượng hơi nước vào hệ |
Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (vì khi thêm nước tức là tăng nồng độ chất phản ứng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ chất phản ứng là chiều thuận) |
|
Thêm khí H2, vào hệ |
Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch (vì khi thêm H2 tức là tăng nồng độ sản phẩm, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ sản phẩm là chiều nghịch) |
|
Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống |
Cân bằng không chuyển dịch (vì tổng số mol khí ở hai vế giống nhau (2 mol) nên áp suất không ảnh hưởng) |
|
Dùng chất xúc tác |
Không làm chuyển dịch cân bằng. |
|
Câu hỏi 5: Cho phản ứng sau: COCl2(g) ⇌ CO(g) + Cl2(g) KC = 8,2 x 10-2 (900K) Ở trạng thái cân bằng, nếu nồng độ CO và Cl2 đều bằng 0,15M thì nồng độ COCl2 là bao nhiêu? |
Hướng dẫn:
Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau: aA+bB ⇌ cC +dD
Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \({{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{(C)}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{(D)}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{(A)}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{(B)}}}^{\rm{b}}}}}\)
Trong đó (A), (B), (C) và (D) là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.
Trong phản ứng thuận nghịch, hằng số cân bằng KC của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Lời giải:
\({K_C} = \frac{{(CO).(C{l_2})}}{{(COC{l_2})}} \Leftrightarrow {8,2.10^{ – 2}} = \frac{{0,15.0,15}}{{(COC{l_2})}} \Rightarrow (COC{l_2}) = 0,27M\)