Title HSG11-CĐ8-THÍ NGHIỆM HÓA HỌC 11.pdf ✅

1 THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 11  VẤN ĐỀ 1: KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT TRONG CHƢƠNG TRÌNH TỔNG THỂ MÔN HÓA  Thực hiện được thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới chuyển dịch cân bằng: (1) Phản ứng: 2NO2 N2O4 (2) Phản ứng thuỷ phân sodium acetate. II. THÍ NGHIỆM ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN CÂN BẰNG: PHẢN ỨNG 2NO2 N2O4  0 2 2 4 r 298 Mμu n©u ®á Kh«ng mμu 2NO (g) N O (g), H 0 + Chuẩn bị 3 ống nghiệm (1), (2), (3) chứa khí NO2 (có màu giống nhau), 1 cốc nước đá, 1 cốc nước nóng (70 – 80oC). + Ống nghiệm 1: Dùng để so sánh. + Ống nghiệm 2: Ngâm vào cốc nước đá khoảng 1 – 2 phút  Màu nâu đỏ nhạt dần  NO2 giảm, N2O4 tăng  Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. + Ống nghiệm 3: Ngâm vào cốc nước nóng khoảng 1 – 2 phút  Màu nâu đỏ đậm dần  NO2 tăng, N2O4 giảm  Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. Hình 1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chuyển dịch cân bằng 2NO2 N2O4 III. THÍ NGHIỆM ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN CÂN BẰNG: PHẢN ỨNG THỦY PHÂN CH3COONa  CH COONa H O CH COOH NaOH 3 2 3  Dụng cụ: bình tam giác, cốc thuỷ tinh 100 mL, đũa thuỷ tinh, đèn cồn, lưới và kiểng đun.  Hoá chất: sodium acetate (CH3COONa) rắn, dung dịch phenolphthalein, nước cất.  Tiến hành: Bước 1: Cho khoảng 10 gam CH3COONa và 50 mL nước cất vào cốc thuỷ tinh 100 mL. Dùng đũa thuỷ tinh khuấy đều. Nhỏ vài giọt phenolphthalein vào, lắc đểu. Chia dung dịch vào 2 bình tam giác.
2 Bước 2: Đun nhẹ bình (1) trong vài phút (Hình 1.2), bình (2) dùng để so sánh. Hình 1.2. Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự chuyển dịch cân bằng của phản ứngthuỷ phân sodium acetate IV. KẾT LUẬN RÖT RA + Khi giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều ( 0 r 298 H 0 , phản ứng tỏa nhiệt). + Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều ( 0 r 298 H 0 , phản ứng thu nhiệt). HIỆM ẢNH H Câu 1. [SGK – CD] Khí NO2 (màu nâu đỏ) liên tục chuyển hoá thành khí N2O4 (không màu) và ngược lại, tại một điều kiện xác định. Tại điều kiện này, khí NO2 cũng như khí N2O4 trong các bình riêng biệt (Hình dưới đây), sau một thời gian đều chuyển thành hỗn hợp khí có thành phần như nhau và không đổi theo thời gian. Tại thời điểm hỗn hợp khí trong hai bình có thành phần như nhau, có phản ứng diễn ra trong hai bình này hay không? Tại thời điểm hỗn hợp khí trong hai bình có thành phần như nhau, có phản ứng diễn ra trong hai bình này nhưng tại trạng thái này tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch nên thành phần khí như nhau và không đổi. Câu 2. [SGK – CD] Cho cân bằng hóa học của phản ứng sau : 2NO2(g) (màu nâu đỏ) N2O4(g) (không màu) o H298 = –58 kJ a) Dựa vào dấu hiệu nào để biết trạng thái cân bằng của phản ứng trên bị chuyển dịch khi thay đổi nhiệt độ. b*) Khi tăng nhiệt độ hoặc giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt hay toả nhiệt?
3 a) Dựa vào dấu hiệu màu sắc (màu khí trong ống nghiệm đậm hơn) để biết trạng thái cân bằng của phản ứng (*) bị chuyển dịch khi thay đổi nhiệt độ. b) Khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt. Khi giảm nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều toả nhiệt. Câu 3. [SGK – CD] Cho biết khi tăng nhiệt độ thì cân bằng sau dịch chuyển theo chiều thuận hay chiều nghịch? CH3COO− + H2O ⇌ CH3COOH + OH− o H298 > 0 Khi tăng nhiệt độ thì cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận vì màu dung dịch đậm hơn. Câu 4. [NGHỆ AN.HSG.12.2020.2021] Cho cân bằng hóa học sau: 2NO2 (g) N2O4 (g) biết rằng khi hạ nhiệt độ thì tỷ khối của hỗn hợp khí với H2 tăng lên. Cho biết cân bằng phản ứng chuyển dịch như thế nào (có giải thích) khi a. tăng nhiệt độ? b. tăng áp suất?  Nhận thấy: Khi hạ nhiệt độ tỷ khối của hỗn hợp so với H2 tăng dẫn tới khi hạ nhiệt độ thì số mol hỗn hợp khí giảm, suy ra khi hạ nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. Vậy chiều thuận là tỏa nhiệt. a. Tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. Vì khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt. b. Khi tăng áp suất cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận. Vì khi tăng áp suất cân bằng dịch chuyển theo chiều giảm số mol khí. Câu 5. [B13] Trong một bình kín có cân bằng hóa học sau: 2NO2 (g) N2O4 (g). Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí trong bình so với H2 ở nhiệt độ T1 bằng 27,6 và ở nhiệt độ T2 bằng 34,5. Biết T1 > T2. Hãy cho biết trong cân bằng trên, phản ứng thuận là phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Theo đề Câu khi giảm nhiệt độ (T1 → T2) thì tỉ khối của hỗn hợp so với H2 tăng ⇒ M tăng  BTKL số mol giảm ⇒ chiều thuận (tỏa nhiệt) Câu 6. Đồ thị hình 2 biểu diễn nồng độ theo thời gian phân huỷ dinitrogen tetroxide ở 100 oC, trong bình kín dung tích 1,0 L theo phản ứng: N O (g) 2NO (g) 2 4 2 (không màu) (nâu đỏ)
4 Hình 1.5. Sự biến thiên nồng độ các chất trong phản ứng phân huỷ thuận nghịch của dinitrogen tetroxide. Sử dụng đồ thị để trả lời các Câu hỏi sau: a) Nồng độ N2O4 và NO2 ban đầu trong bình là bao nhiêu? b) Nồng độ của N2O4, NO2 lúc cân bằng là bao nhiêu? c) Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, có bao nhiêu mol N2O4 bị phân hủy? d) Các vùng nằm ngang của đồ thị biểu thị điều gì? e) Thời gian (theo giây) để hệ đạt được trạng thái cân bằng là bao nhiêu? f) Một học sinh nghiên cứu phản ứng này ghi lại những quan sát của cô ấy theo thời gian. Hiện tượng bạn học sinh sẽ quan sát được khi phản ứng diễn ra là gì? a) Nồng độ N2O4 ban đầu là 0,07M của NO2 là 0,00 M b) Nồng độ N2O4 lúc cân bằng là 0,03M và của NO2 là 0,08M. c) Thể tích bình là 1L nên biến thiên nồng độ là biến thiên số mol. - Số mol N2O4 ban đầu = 0,07 mol - Số mol N2O4 cân bằng = 0,03 mol  Số mol N2O4 phân huỷ khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng là 0,07 - 0,03 = 0,04 mol. d) Vùng nằm ngang biểu thị trạng thái cân bằng đạt được, nồng độ các chất không thay đổi do tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. e) Sau khoảng 6 giây hệ đạt trạng thái cân bằng. f) Màu của hỗn hợp sẽ đậm dần lên là do nồng độ NO2 tăng cho đến khi hệ đạt trạng thái cân bằng. Khi đạt đến trạng thái cân bằng, màu của hỗn hợp phản ứng sẽ không đổi. Câu 7. Cho cân bằng hóa học: 2NO2(g) N2O4(g) o r 298 H = −58,04 kJ. Cân bằng sẽ chuyển dịch như thế nào khi a. Tăng nhiệt độ.