Chemical equilibriumExercises7.1 Ở 2257 K và tổng áp suất 1,00 atm, độ phân ly của nước là 1,77% ở trạng thái cânobằng theo phản ứng 2H2O[g] = 2H2,[g] + O2,[g]. Hãy tính [a] Kp, [b] ∆G r , and [c] ∆Gr ở nhiệt độ này.oK= 2.85 x 10-6; [b] ∆G r = +240 kJ.mol-1 [c] ∆G r = 0 [the system is at quilibrium].7.2 Độ phân ly của dinitrogen tetroxide là 18,46% ở 25 °C và 1,00 bar ở trạng tháiocân bằng N2O4[g] = 2NO2[g]. Hãy tính [a] K at 25°C, [b] ∆G r , [c] K at 100°C chorằng ∆H = +57,2 kJ.mol-1 trong khoảng nhiệt độ này.o[a] K = 0.1411; [b] ∆G r = +4.855 kJ.mol-1 [c] K [l00°C] = 14.556.7.3 Từ thông tin trong phần Dữ liệu, hãy tính năng lượng Gibbs tiêu chuẩn và hằng sốcân bằng ở [a] 298 K và [b] 400K cho phản ứng PbO [s] + CO [g] = Pb [s] + CO 2 [g].Giả sử rằng entanpi của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. o[a] ∆G r =-68.26 kJ.mol-1, K= 9.2 x l011;o[b] K [400K] = 1.3 x 109, ∆G r [400K] = -69.7 kJ.mol-1.7.4 Trong phản ứng ở pha khí 2A + B = 3C + 2D, người ta thấy rằng khi trộn 1,00mol A, 2,00 mol B và 1,00 mol D và khi phản ứng cân bằng ở 25 oC thì hỗn hợp thuđược có 0,90 mol C ở áp suất chung là 1,00 bar. Tính [a] nồng độ phần mol của mỗichất ở trạng thái cân bằng, [b] Kx, [c] K, và [d] ∆G.[a] Mole fractions: A: 0.087, B: 0.370, C: 0.196, D: 0.348, Total: 1.000;o[b] Kx = 0.33; [c] Kp = 0.33; [d] ∆G r =+2.8 x 103 Jmol-1.Mọi người coi lại dentaV của bài này nhé7.5 Entanpi phản ứng chuẩn của phản ứngZn[s] + H2O[g] → ZnO[s] + H2[g] là +224 kJ.mol-1 từ 920K đến 1280K. Nănglượng Gibbs của phản ứng tiêu chuẩn là +33 kJ.mol -1 ở 1280K. Hãy tính nhiệt độ mà hằngsốcânbằngtrởnênlớnhơn1.T = 1500 K.7.6 Hằng số cân bằng của phản ứng 2C 3H6[g] = C2H4[g] + C4H8[g] được tìm thấy phùhợp với biểu thức lnKp =A + B/T + C/T2 trong khoảng từ 300 K đến 600 K, với A =-1.04, B = -1088 K, và C= 1.51 x 10 5 K2. Tính entanpi phản ứng tiêu chuẩn và entropiphản ứng tiêu chuẩn ở 400K.oo∆H r = +2.77 kJ. mol-1, ∆S r = -16.5 J.K-1.mol-1,7.7 Năng lượng Gibbs tiêu chuẩn của q trình đồng phân hóa borneol [C 10H17OH]thành isoborneol trong pha khí ở 503 K là +9.4 kJ.mol -1. Tính năng lượng Gibbs phảnứng trong hỗn hợp gồm 0,15 mol borneol và 0,30 mol isoborneol khi tổng áp suất là600 Torr.∆Go =+12.3 kJ.mol-17.8 Tính phần trăm thay đổi KN của phản ứng H2CO [g] = CO [g] + H2 [g] khi tăng ápsuất toàn phần từ 1,0 bar lên 2,0 bar ở nhiệt độ không đổi. 50 per cent.7.9 Hằng số cân bằng của quá trình đồng phân pha khí của borneol [C 10H17OH] thànhisoborneol ở 503 K là 0,106. Một hỗn hợp gồm 7,50 g borneol và 14,0 g isoborneoltrong một bình có thể tích 5,0 dm 3 được đun nóng đến 503 K và phản ứng đạt đượccân bằng. Tính nồng độ phần mol của hai chất lúc cân bằng.nBn = xB=0.904, x1 =0.096.7.10 Giá trị Entanpi chuẩn của phản ứng bằng bao nhiêu khi mà hằng số cân bằng [a]tăng gấp đôi, [b] giảm đi một nửa khi nhiệt độ tăng thêm 10 K ở 298 K?oo[a] ∆H r = +53 kJ.mol-1; [b] ∆H r = -53 kJ.mol-1.7.11 Năng lượng Gibbs chuẩn tạo thành NH 3 [g] là -16,5 kJ.mol-1 ở 298 K. Nănglượng Gibbs của phản ứng là bao nhiêu khi áp suất riêng phần của N 2, H2, và NH3 là3,0 bar , 1.0 bar và 4.0 bar, tương ứng? Phản ứng xảy ra theo chiều nào trong trườnghợp này? ∆G r = -14.38 kJ.mol-1, spontaneous direction of reaction is towards products.7.12 Xác định nhiệt độ mà CaCO3[calcite] bị phân hủy.T= 1110K.7.13 Đối với phản ứng CaF2[s] = Ca2+[aq] + 2F-[aq], K = 3.9x10-11 ở 25 °C và nănglượng Gibbs chuẩn hình thành CaF 2 [s] là -1167 kJ.mol-1, Tính năng lượng Gibbs tiêuchuẩn hình thành CaF2 [aq].o∆G f = -1108 kJ.mol-1.
Loading Preview
Sorry, preview is currently unavailable. You can download the paper by clicking the button above.
Dạng 1: Lý thuyết về cân bằng hóa học
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Phản ứng thuận nghịch là phản ứng
A. trong cùng điều kiện, phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau.
B. có phương trình hoá học được biểu diễn bằng mũi tên một chiều.
C. chỉ xảy ra theo một chiều nhất định.
D. xảy ra giữa hai chất khí.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Phản ứng thuận nghịch là phản ứng trong cùng điều kiện, phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau.
Đáp án A
Ví dụ 2: Cân bằng hoá học
A. là một trạng thái cân bằng động vì khi hệ đạt cân bằng hoá học, các phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn tiếp tục xảy ra với tốc độ bằng nhau.
B. là một cân bằng tĩnh vì khi đó, các phản ứng thuận và phản ứng nghịch đều dừng lại.
C. là một trạng thái cân bằng động vì khi hệ đạt cân bằng hoá học, các phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn tiếp tục xảy ra nhưng với tốc độ không bằng nhau.
D. là một trạng thái cân bằng động vì khi hệ đạt cân bằng hoá học, phản ứng thuận dừng lại còn phản ứng nghịch vẫn tiếp tục xảy ra.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Định nghĩa cân bằng hóa học: là một trạng thái cân bằng động vì khi hệ đạt cân bằng hoá học, các phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn tiếp tục xảy ra với tốc độ bằng nhau.
Đáp án A
Ví dụ 3: Hằng số cân bằng của một phản ứng thuận nghịch phụ thuộc vào những yếu tố nào sau đây ?
A. Nhiệt độ.
B. Chất xúc tác.
C. Áp suất.
D. Nồng độ các chất phản ứng.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Hằng số cân bằng của một phản ứng thuận nghịch chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, nếu nhiệt độ không đổi, hằng số cân bằng được giữ nguyên và ngược lại.
Đáp án A
Ví dụ 4: Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hoá học là :
A. nồng độ, nhiệt độ và chất xúc tác.
B. nồng độ, áp suất và diện tích bề mặt.
C. nồng độ, nhiệt độ và áp suất.
D. áp suất, nhiệt độ và chất xúc tác.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Lưu ý: Chất xúc tác và diện tích bề mặt chỉ ảnh hưởng đến tốc độ hóa học.
Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học là: nồng độ, nhiệt độ và áp suất.
Đáp án C
Dạng 2: Bài toán tính hằng số cân bằng
* Một số lưu ý cần nhớ:
Xét phản ứng hóa học:
a A + b B \[ \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \]c C + d D
Hằng số cân bằng :K = \[\frac{{{{\left[ C \right]}^c}{{\left[ D \right]}^d}}}{{{{{\rm{[}}A]}^a}{{[B{\rm{]}}}^b}}}\]
* Một số ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Một bình kín có thể tích là 0,5 lít chứa 0,5 mol H2 và 0,5 mol N2, ở nhiệt độ [toC] ; khi ở trạng thái cân bằng có 0,2 mol NH3 tạo thành. Hằng số cân bằng KC của phản ứng tổng hợp NH3 là :
A. 1,278. B. 3,125.
C. 4,125. D. 6,75.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Nồng độ mol của H2 ban đầu là: 0,5 : 0,5 = 1M
Nồng độ mol của N2 ban đầu là: 0,5 : 0,5 = 1M
Nồng độ mol của NH3 sau phản ứng là: 0,2 : 0,5 = 0,4M
Ta có phương trình phản ứng:
N2 + 3H2 \[ \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \]2NH3
Bđ 1 1
Pu 0,2 0,6 0,4
Spu 0,8 0,4 0,4
=> \[{K_C} = \frac{{{{\left[ {N{H_3}} \right]}^2}}}{{\left[ {{N_2}} \right].{{\left[ {{H_2}} \right]}^3}}} = \frac{{0,{4^2}}}{{0,8.0,{4^3}}} = 3,125\]
Đáp án B
Ví dụ 2: Một bình phản ứng có dung tích không đổi, chứa hỗn hợp khí N2 và H2 với nồng độ tương ứng là 0,3M và 0,7M. Sau khi phản ứng tổng hợp NH3 đạt trạng thái cân bằng ở toC, H2 chiếm 50% thể tích hỗn hợp thu được. Hằng số cân bằng KC ở toC của phản ứng có giá trị là :
A. 3,125. B. 0,500.
C. 0,609. D. 2,500.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Ta có phương trình:
N2 +3H2 → 2NH3
Bđ 0,3 0,7
pư x 3x 2x
spư 0,3 –x 0,7 – 3x 2x
Theo đề bài sau phản ứng, lượng H2 chiếm 50% thể tích hỗn hợp thu được
=> \[\frac{{0,7 - 3x}}{{0,3 - x + 0,7 - 3x + 2x}} = \frac{1}{2}\].
=> x = 0,1
Sau phản ứng số mol của N2, H2, NH3 lần lượt là 0,2; 0,4; 0,2
=> K = \[\frac{{0,{2^2}}}{{0,2.0,{4^3}}} = 3,125\]
Đáp án A.
Dạng 3: Xác định nồng độ các chất trong phản ứng thuận nghịch
Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Người ta cho N2 và H2 vào trong bình kín dung tích không đổi và thực hiện phản ứng :
N2 + 3H2 \[ \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \] 2NH3
Sau một thời gian, nồng độ các chất trong bình như sau: [N2] = 2M ; [H2] = 3M ; [NH3] = 2M. Nồng độ mol/l của N2 và H2 ban đầu lần lượt là :
A. 3 và 6. B. 2 và 3.
C. 4 và 8. D. 2 và 4.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Xét lượng N2, H2 tham gia phản ứng, thì ta có phương trình:
N2 + 3H2 → 2NH3 [1]
[1] CM N2 phản ứng = ½ CM NH3 sinh ra = 1M
[1] CM H2 = 3/2 CM NH3 sinh ra = 3M
=> CM N2 ban đầu = 1 + 2 = 3M
CM H2 ban đầu = 3 + 3 = 6M
Đáp án A.
Ví dụ 2: Cho phản ứng hóa học : CO [k] + Cl2 [k] \[ \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \] COCl2 [k] KC = 4
Biết rằng ở toC nồng độ cân bằng của CO là 0,20 mol/l và của Cl2 là 0,30 mol/l. Nồng độ cân bằng của COCl2 ở toC là :
A. 0,024 [mol/l].
B. 0,24 [mol/l].
C. 2,400 [mol/l].
D. 0,0024 [mol/l].
Hướng dẫn giải chi tiết:
Từ phương trình hóa học
\[\begin{array}{l}{K_C} = \frac{{\left[ {COC{l_2}} \right]}}{{\left[ {CO} \right].\left[ {C{l_2}} \right]}} = \frac{{\left[ {COC{l_2}} \right]}}{{0,2.0,3}} = 4\\ = > \left[ {COC{l_2}} \right] = 4*0,2*0,3 = 0,024M\end{array}\]
Đáp án A
Loigiaihay.com