Tiêu đề CHƯƠNG 1. CÂN BẰNG HÓA HỌC (Bản Học Sinh).docx ✅

CHƯƠNG 1: CÂN BẰNG HÓA HỌC CĐ1: Khái niệm về cân bằng hóa học CĐ2: Cân bằng trong dung dịch nước CĐ3: Ôn tập chương 1 CĐ1 KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC PHẦN A - CÁC CHUYÊN ĐỀ BÀI GIẢNG KIẾN THỨC CẦN NHỚ I. Phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch Phản ứng một chiều Phản ứng thuận nghịch - Phản ứng một chiều là phản ứng chỉ xảy ra theo một chiều từ chất tham gia tạo thành sản phẩm. - PTHH dùng mũi tên 1 chiều: “→” VD: NaOH + HCl → NaCl + H 2 O Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 - Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện. - PTHH dùng mũi tên 2 chiều: “” Chú ý: VD: Cl 2 + H 2 O HCl + HClO II. Cân bằng hóa học ♦ Trạng thái cân bằng - Trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch là trạng thái tại đó tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. - Cân bằng hóa học là một cân bằng động: Tại trạng thái cân bằng phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn xảy ra với tốc độ bằng nhau. ♦ Hằng số cân bằng - Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát: aA + bB cC + dD Ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng (K C ) tính theo công thức: Trong đó: ● [A], [B], [C], [D] là nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng. ● a, b, c, d là hệ số tỉ lượng trong phương trình. ● Đối với phản ứng có chất rắn tham gia, không biểu diễn nồng độ chất rắn trong biểu thức tính hằng số cân bằng. - Hằng số cân bằng (K C ) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng. - K C càng lớn thì phản ứng thuận càng chiếm ưu thế hơn và ngược lại.
2 ❖ BÀI TẬP TỰ LUẬN ♦ VÍ DỤ MINH HỌA Câu 1. Điền các từ hoặc cụm từ thích hợp vào chỗ trống: bằng tốc độ làm giảm cân bằng động nhanh thuận nhiệt độ thuận nghịch cân bằng chuyển dịch (a) Phản ứng (1) ……………… là phản ứng xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện. (b) Trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch là trạng thái tại đó tốc độ phản ứng thuận (2) ………….. tốc độ phản ứng nghịch. - Tại trạng thái cân bằng phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn xảy ra với (3) ………… bằng nhau nên cân bằng hóa học được gọi là (4) ……………….. (c) Hằng số cân bằng (K C ) chỉ phụ thuộc vào (5) ……………. và bản chất của phản ứng. - K C càng lớn thì phản ứng (6) …………… càng chiếm ưu thế hơn và ngược lại. (d) Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái (7) …………….. khi chịu tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều (8) …………….. tác động bên ngoài đó. - Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và phản ứng nghịch với số lần như nhau nên làm cho phản ứng (9) ……………..đạt tới trạng thái cân bằng mà không làm (10) ……………….. cân bằng. Câu 2. Viết phương trình hóa học của các phản ứng thuận nghịch trong các trường hợp sau và xác định phản ứng thuận, phản ứng nghịch trong các phản ứng đó: (a) Phản ứng tổng hợp amonia (NH 3 ) từ nitrogen và hydrogen. (b) Phản ứng xảy ra khi cho khí chlorine tác dụng với nước. (c) Quá trình hình thành hang động, thạch nhũ trong tự nhiên: Nước có chứa CO 2 chảy qua đá vôi, bào mòn đá tạo thành Ca(HCO 3 ) 2 (phản ứng thuận) góp phần hình thành các hang động. Hợp chất Ca(HCO 3 ) 2 trong nước lại bị phân hủy tạo ra CO 2 và CaCO 3 (phản ứng nghịch), hình thành thạch nhũ, măng đá, cột đá. Câu 3. [KNTT - SGK] Cho phản ứng: KIẾN THỨC CẦN NHỚ III. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học ♦ Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự dịch chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác. ♦ Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier: Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu 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 bên ngoài đó. ♦ Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học Nhiệt độ Nồng độ Áp suất - Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt (giảm nhiệt độ). - Khi giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều tỏa nhiệt (tăng nhiệt độ). TĂNG THU – GIẢM TỎA - Khi tăng nồng độ của một chất trong phản ứng thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ của chất đó và ngược lại. - Khi tăng áp suất chung của hệ thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất (giảm số mol khí) và ngược lại. - Áp suất không ảnh hưởng đến phản ứng có tổng hệ số tỉ lượng các chất khí hai vế bằng nhau. - Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và phản ứng nghịch với số lần như nhau nên làm cho phản ứng nhanh đạt tới trạng thái cân bằng mà không làm chuyển dịch cân bằng.
3 (a) Vẽ dạng đồ thị biểu diễn tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch theo thời gian. (b) Xác định trên đồ thị thời điểm phản ứng bắt đầu đạt trạng thái cân bằng. Câu 4. Viết biểu thức tính hằng số cân bằng (K C ) cho các phản ứng thuận nghịch sau: (a) Phản ứng tổng hợp ammonia: (b) Phản ứng tổng hợp sulfur trioxide: SO 2 (g) + O 2 (g) SO 3 (g) (c) Phản ứng nung vôi: (d) Phản ứng đốt cháy copper (I) oxide: Câu 5. [CD - SGK] Methanol (CH 3 OH) là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp hoá học. Dựa vào hằng số cân bằng của các phản ứng ở 25°C, hãy lựa chọn phản ứng thích hợp để điều chế CH 3 OH. Giải thích? (1) CO(g) +2H 2 (g)  CH 3 OH(g)  K C  = 2,26.10 4   (2) CO 2 (g) + 3H 2 (g)  CH 3 OH(g) + H 2 O(g)  K C  = 8,27.10 −1   Câu 6. Cho hai phản ứng thuận nghịch sau: (1) H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g) (2) H 2 (g) + I 2 (g) HI(g) (a) Viết biểu thức tính hằng số cân bằng (K C ) của hai phản ứng trên và cho biết chúng có bằng nhau không? (b) Nếu hằng số cân bằng của phản ứng (1) bằng 64 thì hằng số cân bằng của phản ứng (2) bằng bao nhiêu xét ở cùng nhiệt độ? (c) Tính hằng số cân bằng của phản ứng: (3) HI(g) H 2 (g) + I 2 (g) nếu hằng số cân bằng của phản ứng (1) bằng 64 xét ở cùng nhiệt độ. Câu 7. Cho các yếu tố: nồng độ, nhiệt độ, áp suất, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác. Những yếu tố nào có thể làm chuyển dịch cân bằng trong phản ứng thuận nghịch? Câu 8. [KNTT - SGK] Cho các cân bằng sau: Nếu tăng nhiệt độ các cân bằng trên dịch chuyển theo chiều nào? Giải thích. Câu 9. [KNTT - SGK] Ester là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, một số ester được sử dụng làm chất tạo mùi thơm cho các loại bánh, thực phẩm. Phản ứng điều chế ester là một phản ứng thuận nghịch: Hãy cho biết cân bằng trên dịch chuyển theo chiều nào nếu: (a) Tăng nồng đô của (b) Giảm nồng độ của Câu 10. [KNTT - SGK] Cho các cân bằng sau: (a) (b) (c) (d)
4 Nếu tăng áp suất và giữ nguyên nhiệt độ, các cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nào? Giải thích. Câu 11. Cho cân bằng hoá học sau: 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) Cho các tác động: (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất chung của hệ phản ứng, (3) hạ nhiệt độ, (4) dùng thêm chất xúc tác V 2 O 5 , (5) giảm nồng độ SO 3 , (6) giảm áp suất chung của hệ phản ứng. Những tác động trên có làm cân bằng trên chuyển dịch không? Nếu chuyển dịch thì chuyển dịch theo theo chiều thuận hay chiều nghịch? Giải thích. Câu 12. [CTST - SGK] Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín: (1) (2) Các cân bằng trên chuyển dịch như thế nào (chiều thuận, chiều nghịch, không chuyển dịch) khi biến đổi các điều kiện sau: Yếu tố biến đổi Cân bằng (1) Cân bằng (2) Tăng nhiệt độ Thêm một lượng hơi nước Thêm khí H 2 Tăng áp suất chung của hệ Dùng chất xúc tác Câu 13. [CD - SGK] Nhũ đá được hình thành trong các hang động liên quan đến cân bằng sau đây: Ca(HCO 3 ) 2 (aq)  CaCO 3 (s) + CO 2 (aq) + H 2 O(l) Nếu nồng độ CO 2  hoà tan trong nước tăng lên thì có thuận lợi cho sự hình thành nhũ đá hay không? Giải thích. Câu 14. [KNTT - SGK] Cho trong công nghiệp, khí hydrogen được điều chế như sau: Cho hơi nước đi qua than nung nóng, thu được hỗn hợp khí CO và H 2 (gọi là khí than ướt): (1) Trộn khí than ướt với hơi nước, cho hỗn hợp đi qua chất xúc tác Fe 2 O 3 (2) (a) Vận dụng nguyên lí Le Chatelier, hãy cho biết cần tác động yếu tố nhiệt độ như thế nào để cân bằng (1), (2) chuyển dịch theo chiều thuận. (b) Trong thực tế, ở phản ứng (2), lượng hơi nước được lấy đi dư nhiều (4 – 5 lần) so với khí carbon monoxide. Giải thích. (c) Nếu tăng áp suất, cân bằng (1), (2) chuyển dịch theo chiều nào? Giải thích. ♦ BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 15. Cho các phản ứng sau: (a) NaOH + HCl → NaCl + H 2 O (b) H 2 + I 2 2HI (c) CaCO 3 CaO + CO 2 (d) KClO 3 → KCl + O 2 Phản ứng nào là phản ứng thuận nghịch? Xác định phản ứng thuận và phản ứng nghịch. Câu 16. [CTST - SGK] Trên thực tế có các phản ứng sau: (1) 2H 2 + O 2 2H 2 O (2) 2H 2 O 2H 2 + O 2 Vậy có thể viết: 2H 2 + O 2 2H 2 O được không? Tại sao?