Nội dung text CHUYÊN ĐỀ 5. ĐỘNG HÓA HỌC.pdf
CHUYÊN ĐỀ 5: ĐỘNG HÓA HỌC Phần 1: Lí Thuyết Phần 2: Bài Tập (Gồm 7 dạng) - Dạng 1: Câu Hỏi Lí Thuyết - Dạng 2: Tính Nồng Độ Các Chất Trong Phản Ứng Hoá Học - Dạng 3: Tính Tốc Độ Trung Bình Dựa Vào Biểu Thức Tốc Độ Phản Ứng - Dạng 4: Liên Quan Đến Yếu Tố Diện Tích Tiếp Xúc - Dạng 5: Tốc Độ Phản Ứng Liên Quan Đến Hằng Số Tốc Độ Phản Ứng - Dạng 6 : Hệ Số Nhiệt Độ Van’t Hoff - Dạng 7: Năng Lượng Hoạt Hoá Phần 1: Lí Thuyết I. TỔNG QUAN VỀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG Đồ thị mô tả sự biến thiên nồng độ chất trong phản ứng hóa học theo thời gian. 1.1. Tốc độ trung bình của phản ứng 1 1 1 M / s C : M hay mol/L hay mol.L víi mol.L .s t : gi©y (s) hay phót (m) hay giê (h) C v t - - - D = æ ö D ç ÷ D è ø D ⟶ Tốc độ trung bình của phản ứng là tốc độ được tính trong một khoảng thời gian của phản ứng. ìïD - ® D · · í ïD = - ® D > î sau ®Çu ®Çu sau sau ®Çu ®Çu sau C = C C ChÊt ®Çu (tham gia) cã nång ®é gi¶m dÇn nan : C > C C < 0 Lu ý t t t ChÊt sau (s¶n phÈm) cã nång ®é t ̈ng dÇn nan : C < C C 0 Đối với phản ứng tổng quát dạng: aA + bB ⟶ cC + dD D D D D ® = - = - = = D D D D 1 1 1 1 C C C C A B C D v . . . . a t b t c t d t 1.2. Định luật tác dụng khối lượng Áp dụng cho phản ứng đơn giản có dạng: aA + bB ⟶ cC + dD ⟶ Biểu thức tốc độ phản ứng: ì × ï = ® ® í ï î A A B a b A B A B 2 A B v lμ tèc ®é t1i thêi ®iÓm ®ang xÐt. v (mol / L s hay M/ s) k lμ h»ng sè tèc ®é ph¶n øng BËc 1 : v = k.C C vμ C : Nång ®é chÊt A vμ B t1i thêi ®iÓm ®ang xÐt. v k.C .C BËc 2 : v = k.C .C BËc 1 th× ®¬n BËc 3 : v = k.C .C - - - - - - - - - ì ï í ï × × × î × × × 1 1 1 1 1 2 2 1 2 1 vÞ cña k (s ). BËc 2 th× ®¬n vÞ cña k (L mol s ) hay (M s ). BËc 3 th× ®¬n vÞ cña k (L mol s ) hay (M s ). Hằng số k đặc trưng cho mỗi phản ứng và chỉ phụ thuộc vào bản chất phản ứng & nhiệt độ. Khi CA = CB = 1M ⟶ v = k : Khi đó k chính là tốc độ của phản ứng và được gọi là hằng số tốc độ riêng của phản ứng. II. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC 2.1. Ảnh hưởng của nồng độ m
Hướng dẫn giải Đường kính có kích thước hạt nhỏ nên diện tích bề mặt lớn, phản ứng nhiệt phân tạo nước hàng nhanh chóng. Đường phèn có kích thước hạt lớn nên diện tích bề mặt lớn, khó phản ứng tạo nước hàng. Câu 2. Khi dùng MnO2 làm xúc tác trong phản ứng phân huỷ H2O2, tại sao ta cần dùng MnO2 ở dạng bột chứ không dùng ở dạng viên. Hướng dẫn giải Dùng dạng bột để tăng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa xúc tác và H2O2. Câu 3. Trong công nghiệp, vôi sống được sản xuất bằng cách nung đá vôi. Phản ứng hoá học xảy ra như sau: CaCO3 ⟶ CaO + CO2 Khi nung, đá vôi cần phải được đập nhỏ nhưng không nên nghiền mịn đá vôi thành bột. Giải thích. Hướng dẫn giải Đập nhỏ đá vôi để tăng diện tích bề mặt, tăng tốc độ phản ứng phân huỷ. Tuy nhiên, nếu nghiền đá vôi thành bột mịn thì CO2 lại khó thoát ra khỏi khối chất rắn. Khi đó CO2 lại tác dụng với CaO ở nhiệt độ cao, tạo thành CaCO3 ở nhiệt độ cao : CaO + CO2 ⟶ CaCO3 Câu 3. Giải thích được tại sao nhiều phản ứng hoá học trong công nghiệp cần tiến hành ở nhiệt độ cao và sử dụng chất xúc tác? Hướng dẫn giải Trong công nghiệp, tổng hợp với số lượng lớn các chất hóa học từ những nguồn nguyên liệu dồi dào. Tuy nhiên, có những chất tham gia cần năng lượng lớn để phá vỡ liên kết mới tham gia phản ứng được hoặc có những phản ứng phản ứng xảy ra chậm. ⇒ Có nhiều phản ứng trong công nghiệp cần tiến hành ở nhiệt độ cao và sử dụng chất xúc tác. Câu 4. Các nhà khảo cổ thường tìm được xác các loài động thực vật thời tiền sử nguyên vẹn trong băng. Hãy giải thích tại sao băng lại giúp bảo quản xác động thực vật? Hướng dẫn giải Do nhiệt độ thấp, tốc độ phản ứng phân huỷ xảy ra rất chậm. Câu 5. Hãy đề xuất một phương pháp thực nghiệm để nghiên cứu tốc độ của từng phản ứng sau đây: (a) Phản ứng xảy ra trong dung dịch: CH3CH2Br + H2O ⟶ CH3CH2OH + HBr (b) Phản ứng xảy ra trong pha khí: 2NO + Cl2 ⟶ 2NOCI Trong đó chỉ rõ: 1) Đại lượng nào em sẽ đo? 2) Đồ thị theo dõi sự thay đổi của đại lượng đó theo thời gian có dạng thế nào? Hướng dẫn giải a) Đại lượng đo: nồng độ HBr thay đổi theo thời gian. Đồ thị có dạng Nồng độ dung dịch HBr tăng dần theo thời gian. Khi phản ứng kết thúc đường này nằm ngang. b) Đại lượng đo: áp suất tổng cộng thay đổi theo thời gian. Đồ thị có dạng