Bài tập tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học

Câu 1: Cho cân bằng hóa học sau:   2SO2 (k) +O2 (k)            2SO3 (k); ∆H < 0 Cho các biện pháp: (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất chung của hệ phản ứng, (3) hạ nhiệt độ, (4) dùng thêm chất xúc tác V2O5, (5) giảm nồng độ SO3, (6) giảm áp suất chung của hệ phản ứng. Những biện pháp nào làm cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận? A.(1), (2), (4), (5)                                   B.(2), (3), (5)          C.(2), (3), (4), (6)         D. (1), (2), (4).

Lời giải
Dựa vào phản ứng: 2SO₂ (k) +O₂ (k)        2 SO₃ (k);  ∆H < 0
- Đây là một phản ứng tỏa nhiệt (∆H < 0).
- Có sự chênh lệch số mol trước và sau phản ứng.
Vì vậy, các yếu tố làm cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận là:
+ Hạ nhiệt độ (2).
+ Tăng áp suất (3).
+ Giảm nồng độ SO₃ (5).
Chọn đáp án B.

Câu 2: Cho cân bằng hóa học: H2 (k) + I2 (k)             2HI (k); DH > 0. Cân bằng không bị chuyển dịch khi: A. Tăng nhiệt độ của hệ                         B. Giảm nồng độ HI C. Tăng nồng độ H2                                D. Giảm áp suất chung của hệ.

Lời giải
Từ phản ứng: H₂ (k) + I₂ (k)             2HI (k); DH > 0.
- Đây là phản ứng thu nhiệt (DH > 0)
- ∑số mol trước khi phản ứng = ∑số mol sau khi phản ứng, do đó áp suất chung của hệ không làm thay đổi sự của dịch chuyển cân bằng.
Chọn đáp án D.

Câu 3 : Cho cân bằng: 2SO2 (k) + O2(k)        2SO3 (k). Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 giảm đi. Phát biểu đúng khi nói về cân bằng này là: A. Phản ứng thuận thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ. B. Phản ứng nghịch tỏa nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi  tăng nhiệt độ. C. Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ. D. Phản ứng thuận tỏa nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.

Lời giải
Khi tăng nhiệt độ tỉ khối của hỗn hợp khí so với H₂ giảm đi chứng tỏ phản ứng dịch theo chiều nghịch. Vì vậy, đây là phản ứng tỏa nhiệt.
Chọn đáp án D.

Câu 4 :  Xét cân bằng: N2O4(k)         2NO2(k) ở 25oC. Khi chuyển dich sang một trạng thái cân bằng mới nếu nồng độ của N2O4 tăng lên 9 lần thì nồng độ của NO2. A. Tăng 9 lần          B. Tăng 3 lần          C. Tăng 4,5 lần       D. Giảm 3 lần.

Lời giải
Xét phản ứng: N₂O₄(k)        2NO₂(k) ở 25⁰C
[N₂O₄] tăng lên 9 lần  [NO₂] tăng lên là:
Áp dụng công thức: K =  khi tăng [N₂O₄] lên 9 lần thì [NO₂] cần tăng thêm là 3 lần để đạt đến trạng thái cân bằng.
Chọn đáp án B.
Câu 5: Cho cân bằng hoá học: N₂ (k) + 3H₂ (k) 2NH₃ (k); phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt. Cân bằng hoá học không bị chuyển dịch khi
A. thay đổi áp suất của hệ.                              B. thay đổi nồng độ N₂.
C. thay đổi nhiệt độ.                                       D. thêm chất xúc tác Fe.
Lời giải
Cân bằng hóa học chỉ có thể bị chuyển dịch khi thay đổi các yếu tố nồng độ, nhiệt độ và áp suất. Chất xúc tác chỉ có vai trò làm tăng tốc độ phản ứng (thuận và nghịch) mà không làm cho cân bằng chuyển dịch!
Đây là một bài khá dễ, vì các phản ứng thường dùng để hỏi về cân bằng Hóa học rất quen thuộc và có thể giới hạn được như: phản ứng tổng hợp NH₃, tổng hợp SO₃, nhiệt phân CaCO₃, ....

Câu 6 :Cho cân bằng hóa học: 2SO2 (k) + O2 (k)       2SO3 (k) Phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt. Phát biểu đúng là: A. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ. B. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi giảm nồng độ O2. C. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi giảm áp suất hệ phản ứng. D. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi giảm nồng độ SO3.

Lời giải
Từ phản ứng 2SO₂ (k) + O₂ (k)      2SO₃ (k) (∆H< 0).
Các bạn cần chú ý đến hai yếu tố của phản ứng sau:
- ∑số mol khí trước khi phản ứng  > ∑số mol khí sau khi phản ứng.
- ∆H < 0 phản ứng tỏa nhiệt.
Tăng nhiệt độ phản ứng dịch chuyển theo chiều thu nhiệt (chiều nghịch) loại A.
Giảm áp suất phản ứng dịch chuyển theo chiều tăng số mol khí (chiều nghịch) loại C.
Giảm nồng độ SO₃ phản ứng dịch chuyển theo chiều thuận, loại D.
Chọn đáp án B.

Câu 7 : Cho cân bằng hóa học: N2(k) + 3H2(k)         2NH3 (k) Phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt. Cân bằng hóa học không bị chuyển dịch khi: A. Thay đổi áp suất của hệ                    B. Thay đổi nồng độ N2 C. Thay đổi nhiệt độ                              D. Thêm chất xúc tác Fe.

Lời giải
Ta có: N₂(k) + 3H₂(k) → 2NH₃ (k) (∆H< 0).
Như các bạn đã biết, chất xúc tác chỉ làm tăng tốc độ phản ứng chứ không làm thay đổi cân bằng.
Chọn đáp án D.

Câu 8 : Cho cân bằng hóa học:  N2 (k) + 3H2 (k)            2NH3(k), Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận khi: A. Tăng nhiệt độ của hệ phản ứng. B. Giảm áp suất của hệ phản ứng. C. Tăng áp suất của hệ phản ứng. D. Thêm chất xúc tác vào hệ phản ứng.

Lời giải
Cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng áp suất của hệ phản ứng, bởi vì tổng số mol khí trước phản ứng lớn hơn tổng số mol khí sau phản ứng.
Chọn đáp án C.
Câu 9: Cho chất xúc tác MnO₂ vào 100 ml dung dịch H₂O₂, sau 60 giây thu được 3,36 ml khí O₂ (ở đktc). Tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H₂O₂) trong 60 giây trên là
     A. 2,5.10^-4 mol/(l.s)            B. 5,0.10^-4 mol/(l.s)                   C. 1,0.10^-3 mol/(l.s)    D. 5,0.10^-5 mol/(l.s)
Lời giải
    
nO₂ = 1,5.10^-3
nH₂O₂ = 3.10^-3
= 5.10^-4 mol/(l.s)

Câu 10: Một bình phản ứng có dung tích không đổi, chứa hỗn hợp khí N₂ và H₂ với nồng độ tương ứng là 0,3 M và 0,7 M. Sau khi phản ứng tổng hợp NH₃ đạt trạng thái cân bằng ở t⁰C, H₂ chiếm 50% thể tích hỗn hợp thu được. Hằng số cân bằng K_C ở t⁰C của phản ứng có giá trị là
A. 2,500                       B. 0,609                           C. 0,500                        D. 3,125
Lời giải
     Gọi lượng N₂ phản ứng là x
          N₂       +      3H₂        2NH₃
Bđ     0,3                0,7                    0
Pư      x                  3x                     2x
Cb   (0,3 – x)       (0,7 – 3x)            2x
     0,7 – 3x = 0,5(0,7 – 3x + 0,3 – x + 2x)
     x = 0,1
= 3,125

Xem thêm: 

• Lý thuyết về tốc độ phản ứng hóa học
• Lý thuyết cân bằng hóa học