Tiêu đề CHƯƠNG 1. CÂN BẰNG HÓA HỌC (Bản Giáo Viên).docx ✅

1 TÀI LIỆU GIẢNG DẠY HÓA HỌC 11 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. 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) 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. Hướng dẫn giải Phương trình hóa học Phản ứng thuận – phản ứng nghịch (a) N 2 (g) + H 2 (g) NH 3 (g) Pư thuận: N 2 (g) + H 2 (g) → NH 3 (g) Pư nghịch: NH 3 (g) → N 2 (g) + H 2 (g) (b) Cl 2 (g) + H 2 O(l) HCl(l) + HClO(l) PƯ thuận: Cl 2 (g) + H 2 O(l) → HCl(l) + HClO(l) PƯ nghịch: HCl(l) + HClO(l) → Cl 2 (g) + H 2 O(l) (c) CaCO 3 (s) + CO 2 (aq) + H 2 O(l) Ca(HCO 3 ) 2 (aq) PƯ thuận: CaCO 3 (s) + CO 2 (aq) + H 2 O(l) → Ca(HCO 3 ) 2 (aq) PƯ nghịch: Ca(HCO 3 ) 2 (aq) → CaCO 3 (s) + CO 2 (aq) + H 2 O(l) Câu 3. [KNTT - SGK] Cho phản ứng: (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. Hướng dẫn giải (a) Đồ thị biểu diễn tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch theo thời gian (b) Phản ứng bắt đầu đạt trạng thái cân bằng được biểu biễn tại điểm A trên đồ thị. 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:
4 Hướng dẫn giải (a) (b) (c) (d) 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   Hướng dẫn giải Phản ứng (1) là phản ứng thuận nghịch có K C  = 2,26.10 4  rất lớn so với 1 nên phản ứng thuận diễn ra thuận lợi hơn rất nhiều so với phản ứng nghịch các chất ở trạng thái cân bằng chủ yếu là chất sản phẩm Phản ứng (1) thích hợp để điều chế CH 3 OH trong công nghiệp. 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. Hướng dẫn giải (a) ; Hai hằng số cân bằng này không bằng nhau. (b) Theo ý (a) ta có: K C(1) = (K C(2) ) 2 khi K C(1) = 64 thì K C(2) = 8 (c) 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? Hướng dẫn giải Các yếu tố có thể làm chuyển dịch cân bằng là: nồng độ, nhiệt độ, áp suất. Câu 8. [KNTT - SGK] Cho các cân bằng sau: