Bài 1 trang 216 SGK Hóa học 10 Nâng cao

Nội dung nào thể hiện trong các câu sau đây là sai ?

A. Nhiên liệu cháy ở tầng khí quyển trên cao nhanh hơn khi cháy ở mặt đất.

B. Nước giải khát được nén khí CO₂ ở áp suất cao hơn có độ chua (độ axit) lớn hơn.

C. Thực phẩm được bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn sẽ giữ được lâu hơn.

D. Than cháy trong oxi nguyên chất nhanh hơn khi cháy trong không khí.

Giải

Chọn A.

Bài 2 trang 216 SGK Hóa học 10 Nâng cao

Nội dung nào thể hiện trong các câu sau đây là đúng?

A. Hằng số cân bằng K_c của mọi phản ứng đều tăng khi tăng nhiệt độ.

B. Hằng số cân bằng K_c càng lớn, hiệu suất phản ứng càng nhỏ.

C. Khi một phản ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng cũ chuyển sang một trạng thái cân bằng mới ở nhiệt độ không đổi, hằng số cân bằng K_c biến đổi.

D. Khi thay đổi hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hóa học của một phản ứng, giá trị của hằng số cân bằng K_c thay đổi.

Giải

Chọn D.

Bài 3 trang 216 SGK Hóa học 10 Nâng cao

Trong các cặp phản ứng sau, phản ứng nào có tốc độ lớn hơn?

a) \(Fe + CuS{O_4}\,\,\left( {2M} \right)\) và \(Fe + CuS{O_4}\,\left( {4M} \right)\) (cùng nhiệt độ).

b) \(Zn + CuS{O_4}\,\left( {2M,{{25}^0}C} \right)\) và \(Zn + CuS{O_4}\,\left( {2M,{{50}^0}C} \right)\).

c) Zn (hạt) + CuSO₄ (2M) và Zn (bột) + CuSO₄ (2M) (cùng nhiệt độ)

d) \(2{H_2} + {O_2}\,\,\buildrel {{t^0}\,thường} \over \longrightarrow \,2{H_2}O\)  và \(2{H_2} + {O_2}\,\,\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{Pt}^{{t^0}\,thường}} \,\,2{H_2}O\)

Giải

Phản ứng có tốc độ lớn hơn:

\(\eqalign{  & a)\,\,Fe + CuS{O_4}\left( {4M} \right)  \cr  & b)\,\,Zn + CuS{O_4}\,\,\left( {2M,{{50}^0}C} \right)  \cr  & c)\,\,Zn\,(bột)\, + CuS{O_4}\,\left( {2M} \right)  \cr  & d)\,\,2{H_2} + {O_2}\,\,\buildrel {Pt,{t^0}\,thường} \over \longrightarrow \,\,2{H_2}O \cr} \)

Bài 4 trang 216 SGK Hóa học 10 Nâng cao

Cho phản ứng thuận nghịch sau:

\(2NaHC{O_3}(r )\mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}}N{a_2}C{O_3}\left( r \right) + C{O_2}\left( k \right) + {H_2}O\left( k \right)\)

\(\Delta H = 129kJ\)

Có thể dùng những biện pháp gì để chuyển hóa nhanh và hoàn toàn NaHCO₃ thành Na₂CO₃ ?

Giải

Biện pháp để cân bằng chuyển dịch hoàn toàn theo chiều thuận:

- Đung nóng.

- Giảm áp suất bằng cách thực hiện phản ứng trong bình hở.

Bài 5 trang 216 SGK Hóa học 10 Nâng cao

Khi đun nóng HI trong một bình kín, xảy ra phản ứng sau: 

\(2HI\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,{H_2}\left( k \right) + {I_2}\left( k \right)\)

a) Ở một nhiệt độ nào đó, hằng số cân bằng K_c của phản ứng bằng \({1 \over {64}}\). Tính xem có bao nhiêu phần trăm HI bị phân hủy ở nhiệt độ đó.

b) Tính hằng số cân bằng K_c của hai phản ứng sau ở cùng nhiệt độ như trên:

\(HI\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,{1 \over 2}{H_2}\left( k \right) + {1 \over 2}{I_2}\left( k \right)\) và 

\({H_2}\left( k \right) + {I_2}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,2HI\,\left( k \right)\)

Giải

Gọi \({K_{{C_1}}},{K_{{C_2}}},{K_{{C_3}}}\) lần lượt là các hằng số cân bằng của các phản ứng đã cho.

a) Ta có: \({K_{{C_1}}} = {{\left[ {{H_2}} \right]\left[ {{I_2}} \right]} \over {{{\left[ {HI} \right]}^2}}} = {1 \over {64}}\)

Giả sử ban đầu nồng độ HI là 1 mol/l

Tại thời điểm cân bằng nồng độ HI phân hủy là 2x: [H₂] = [I₂] = x.

\(\left[ {HI} \right] = \left( {1 - 2x} \right) \Rightarrow {{{x^2}} \over {{{\left( {1 - 2x} \right)}^2}}} = {1 \over {64}} \Rightarrow x = 0,1\)

Phần trăm HI bị phân hủy: \({{0,1.2} \over 1}.100\%  = 20\% \)

b)

\(\eqalign{
& HI\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,{1 \over 2}{H_2}\left( k \right) + {1 \over 2}{I_2}\left( k \right);\cr&{K_{{C_2}}} = {{{{\left[ {{H_2}} \right]}^{{1 \over 2}}}{{\left[ {{I_2}} \right]}^{{1 \over 2}}}} \over {\left[ {HI} \right]}} = \sqrt {{K_{{C_1}}}} = {1 \over 8} \cr
& {I_2}\left( k \right) + {H_2}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,2HI\left( k \right);\cr&{K_{{C_3}}} = {{{{\left[ {HI} \right]}^2}} \over {\left[ {{I_2}} \right]\left[ {{H_2}} \right]}} = {1 \over {{K_{{C_1}}}}} = 64 \cr} \)

Bài 6 trang 217 SGK Hóa học 10 Nâng cao

Phản ứng nung vôi xảy ra như sau trong một bình kín: 

\(CaC{O_3}\left( r \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,CaO\left( r \right) + C{O_2}\left( k \right)\,  ;\,\,\,\Delta H = 178kJ\) 

Ở 820⁰C hằng số cân bằng K_c = 4,28.10^-3.

a) Phản ứng trên là tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

b) Khi phản ứng đang ở trạng thái cân bằng, nếu biến đổi một trong những điều kiện sau đây thì hằng số cân bằng K_c có biến đổi không và biến đổi như thế nào? Giải thích.

- Thêm khí CO₂ vào.

- Lấy bớt một lượng CaCO₃ ra.

- Tăng dung tích của bình phản ứng lên.

- Giảm nhiệt độ của phản ứng xuống.

c) Tại sao miệng các lò nung vôi lại để hở? Nếu đậy kín xảy ra hiện tượng gì? Tại sao?

Giải

Phản ứng nông vôi: 

\(CaC{O_3}\left( r \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,CaO\left( r \right) + C{O_2}\left( k \right);\,\,\Delta H = 178kJ\)

a) Phản ứng trên là thu nhiệt.

b) – Khi thêm khí CO₂, hằng số cân bằng K_c tăng vì K_c = [CO₂].

- Lượng CaCO₃(r) không ảnh hưởng đến K_c.

- Khi tăng dung tích của bình phản ứng, K_c giảm vì [CO₂] giảm.

- Khi giảm nhiệt độ, cân bằng của phản ứng nung vôi chuyển dịch theo chiều nghịch. Nồng độ CO₂ giảm dần đến K_c giảm.

c) Miệng các lò nung vôi để hở vì làm như vậy áp suất khí CO₂ giảm, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.

Nếu đậy kín, áp suất khí CO₂ tăng, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.

Giải thích : Áp dụng nguyên lý La Sơ-tơ-li-ê nên \({K_c} = \left[ {C{O_2}} \right]\)

Bài 7 trang 217 SGK Hóa học 10 Nâng cao

Cho 0,1 mol CaCO₃(r) vào bình chân không dung tích 1 lít để thực hiện phản ứng sau: 

\(CaC{O_3}\left( r \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,CaO\left( r \right) + C{O_2}\left( k \right)\)

Ở nhiệt độ 820⁰C, hằng số cân bằng \({K_c} = 4,{28.10^{ - 3}}\)

Ở nhiệt độ 880⁰C, hằng số cân bằng \({K_c} = 1,{06.10^{ - 2}}\)

Tính hiệu suất chuyển hóa CaCO₃ thành CaO và CO₂ (%CaCO₃ bị phân hủy) khi đạt đến trạng thái cân bằng ở hai nhiệt độ trên. So sánh các kết quả thu được hãy rút ra kết luận và giải thích.

Giải

Phản ứng xảy ra: 

\(CaC{O_{3\,\left( r \right)}}\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,Ca{O_{\left( r \right)}} + C{O_{2\left( k \right)}};\,\,K = \left[ {C{O_2}} \right]\)

+ Ở nhiệt độ 820⁰C: \({K_c} = 4,{28.10^{ - 3}},\)  do đó \(\left[ {C{O_2}} \right] = 4,{28.10^{ - 3}}\,\,\left( {mol/l} \right)\)

\( \Rightarrow H\%  = {{4,{{28.10}^{ - 3}}} \over {0,1}}.100 = 4,28\% \)

+ Ở nhiệt độ 880⁰C: \({K_c} = 1,{06.10^{ - 2}},\)  do đó \(\left[ {C{O_2}} \right] = 1,{06.10^{ - 2}}\,\,\left( {mol/l} \right)\)

\( \Rightarrow H\%  = {{1,{{06.10}^{ - 3}}} \over {0,1}}.100 = 10,6\% \)

Vậy ở nhiệt độ cao hơn, lượng CaO, CO₂ tạo thành theo phản ứng nhiều hơn, nghĩa là ở nhiệt độ cao hơn, hiệu suất chuyển hóa CaCO₃ thành CaO và CO₂ lớn hơn.

Giải thích: Phản ứng nung vôi là phản ứng thu nhiệt. Cân bằng phản ứng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.

Giaibaitap.me