Bài giảng tốc độ phản ứng Hóa học lớp 10

Bài giảng tốc độ phản ứng Hóa học lớp 10

Hôm nay Cunghocvui sẽ giới thiệu với các bạn một nội dung lý thuyết vô cùng quan trọng về công thức tính tốc độ phản ứng hóa học. Hy vọng chúng sẽ giúp các bạn học tập tốt hơn môn Hóa học!

I. Định nghĩa?

Tốc độ phản ứng Thể hiện sự chênh lệch trong biến đổi về nồng độ các chất tham gia cũng như sản phẩm diễn ra của phản ứng trong một thời lượng xem xét.

Thực nghiệm cho thấy rằng có những phản ứng xảy ra gần như ngay tức khắc, như phản ứng nổ, nhưng cũng có những phản ứng xảy ra rất chậm, thường là phản ứng giữa các hợp chất cộng hóa trị, nhất là những hợp chất hữu cơ.

Tốc độ phản ứng được xác định bằng độ biến thiên nồng độ của chất trong đơn vị thời gian, đơn vị là mol/ls hoặc mol/lh, mol/l.phút trong đó mol/l là đơn vị của nồng độ còn s, h, phút là đơn vị thời gian.

Người ta phân biệt tốc độ trung bình với tốc độ tức thời của phản ứng hóa học. Nếu phản ứng có dạng tổng quát aA + bB = mM + nN thì tốc độ phản ứng có thể được xác định bằng độ giảm nồng độ hoặc của chất A hoặc của chất B hay bằng độ tăng nồng độ hoặc của chất M hoặc của chất N nhưng với quy ước lấy độ biến thiên nồng độ của chất chia cho hệ số của chất đó ở trong phương trình phản ứng.

Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như bản chất và nồng độ của các chất phản ứng, áp suất (nếu trong phản ứng có chất khí tham gia),nhiệt độ, bản chất của dung môi (nếu phản ứng được thực hiện trong dung dịch, sự có mặt của chất xúc tác...

II. Cách tính tốc độ trung bình phản ứng hóa học

1. Công thức

- Tốc độ trung bình của phản ứng hóa học là tốc độ biến thiên trung bình nồng độ của một chất trong khoảng thời gian t1 đến t2.

    Ví dụ: Xét phản ứng aA → bB

    Nếu tính tốc độ phản ứng theo chất A: Ở thời điểm t1 chất A có nồng độ C1 mol/lít, ở thời điểm t2 chất A có nồng độ C2 mol/lít. Tốc độ trung bình của phản ứng là:

\(\overline{V}=-\dfrac{C_2-C_1}{t_2-t_1}=-\dfrac{\Delta C}{\Delta t}\)

    Còn nếu tính tốc độ phản ứng theo chất B thì tốc độ trung bình của phản ứng là:

\(\overline{V}=-\dfrac{C_2'-C_1'}{t_2-t_1}=-\dfrac{\Delta C'}{\Delta t}\)

    Để tốc độ phản ứng là đơn giá trị người ta sử dụng biểu thức:

\(\overline{V}=-\dfrac{1}{a}\times \dfrac{C_2-C_1}{t_2-t_1}=\dfrac{1}{b}\times \dfrac{C_2'-C_1'}{t_2-t_1}\)

Nguyên lí chuyển dịch cân bằng (Le Chatelier): “Cân bằng của phản ứng thuận nghịch sẽ chuyển dời

	Thay đổi	Chuyển dời theo chiều
Nồng độ	Tăng [A]	Giảm [A]
	Giảm [A]	Tăng [A]
Áp Suất	Tăng áp suất	Giảm số phân tử khí
	Hạ áp suất	Tăng số phân tử khí
Nhiệt độ	Tăng nhiệt độ	Thu nhiệt
	Hạ nhiệt độ	Phát nhiệt

Lưu ý: Chất xúc tác không làm dịch chuyển cân bằng, chỉ làm phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân bằng.

2. Kiến thức bổ sung

Hằng số cân bằng:

Xét phản ứng thuận nghịch: \(mA + nB  \to pC + qD\)

Vận tốc phản ứng thuận: \(v_t=kt[C]^m[D]^n\)

Vận tốc phản ứng nghịch: \(v_n= kn [C]^p[D]^q\)

Tốc độ phản ứng hóa học

3. Sơ đồ tư duy tốc độ phản ứng hóa học

III. Bài tập tốc độ phản ứng hóa học lớp 10

Câu 1:

Xét cân bằng: \(N_2O_4(k)\to         2NO_2(k)\) ở 25 độ C. Trong quá trình diễn ra phản ứng thì nồng độ \(N_2O_4\) tăng lên 9 suy ra nồng độ \(NO_2\): A. Tăng 9 lần          B. Tăng 3 lần          C. Tăng 6 lần       D. Tăng 3 lần.

Lời giải

Xét cân bằng: \(N_2O_4(k)\to         2NO_2(k)\) ở 25 độ C.

[\(N_2O_4\)] tăng lên 9 lần  [\(NO_2\)] tăng lên là:

Áp dụng công thức: K =  khi tăng [\(N_2O_4\)] lên 9 lần thì [\(NO_2\)] cần tăng thêm là 3 lần để đạt đến trạng thái cân bằng.

Chọn đáp án B.

Câu 2:

Ta có phương trình như sau: \(H_2 + I_2 → 2HI\). Khi tăng thêm 25 độ thì tăng 3 lần tốc độ của phản ứng hóa học. Vậy khi nhiệt độ tăng từ 20 lên 170 thì? A. 9 lần                  B. 81 lần                    C. 243 lần                 D. 729 lần.

Lời giải

Ở đây các bạn cần chú ý đến công thức  =  số lần tăng.

Cụ thể: (lần)

Chọn đáp án D.

Câu 3:  \(2NO + O_2­ → NO_2\). Áp suất tăng 3 lần trong điều kiện nhiệt độ thích hợp được giữ nguyên thì tốc độ phản ứng? A. 3 lần                 B. 9 lần                   C. 27 lần                     D. 91 lần.

Lời giải

Áp dụng công thức: \(V = K[NO]^2[O_2].\)

Do nhiệt độ không đổi, vì vậy áp suất tăng 3 lần, có nghĩa thể tích của hệ giảm 3 lần. Suy ra nồng độ mỗi chất tăng lên 3 lần  k tăng lên = [\(NO]^2[O_2] = 3^2. 3 = 27\) lần

Chọn đáp án C.

Câu 4: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Khi đốt củi, nếu thêm một ít dầu hỏa, lửa sẽ cháy mạnh hơn. Như vậy dầu hỏa là chất xúc tác cho quá trình này.

B. Trong quá trình sản xuất rượu (ancol) từ gạo người ta rắc men lên gạo đã nấu chín (cơm) trước khi đem ủ vì men là chất xúc tác có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng chuyển hóa tinh bột thành rượu.

C. Một chất xúc tác có thể xúc tác cho tất cả các phản ứng.

D. Có thể dùng chất xúc tác để làm giảm tốc độ của phản ứng.

Câu 5: Khi đốt củi, để tăng tốc độ cháy, người ta sử dụng biện pháp nào sau đây?

A. Đốt trong lò kín.

B. Xếp củi chặt khít.

C. Thổi hơi nước.

D. Thổi không khí khô.

Câu 6: Tốc độ phản ứng của chất khí sẽ giảm khi:

A. Tăng nồng độ chất tham gia

B. Giảm áp suất của chất khí

C. Tăng nhiệt độ

D. Thêm chất xúc tác.

Câu 7: Tốc độ phản ứng cho biết:

A. Độ biến thiên nồng độ các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian

B. Mức độ xảy ra nhanh hay chậm của phản ứng hóa học

C. Ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất đến phản ứng hóa học

D. Tổng số độ biến thiên nhanh hay chậm của phản ứng hóa học.

Câu 8: Đối với phản ứng phân hủy H2O2 trong nước, khi thay đổi yếu tố nào sau đây, tốc độ phản ứng không thay đổi?

A. Thêm MnO2

B. Tăng nồng độ H2O2

C. Đun nóng

D. Tăng áp suất H2

Câu 9: Người ta sử dụng các biện pháp sau để tăng tốc độ phản ứng:

Dùng khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang).

Nung đá vôi ở nhiệt độ cao để sản xuất vôi sống.

Nghiền nguyên liệu trước khi nung để sản xuất clanhke.

Cho bột sắt làm xúc tác trong quá trình sản xuất NH3 từ N2 và H2.

Trong các biện pháp trên, có bao nhiêu biện pháp đúng?

A. 1     B. 2     C. 3     D. 4

Câu 10: Cho cân bằng hóa học sau:

2SO2 (k) + O2 (k) ⇋ 2SO3 (k) ; ΔH< 0

Cho các biện pháp:

Tăng nhiệt độ;

Tăng áp suất chung của hệ phản ứng;

Hạ nhiệt độ;

Dùng thêm chất xúc tác V2O5;

Giảm nồng độ SO3;

Giảm áp suất chung của hệ phản ứng.

Trong các biện pháp trên, những biện pháp nào làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận?

A. (1), (2), (4), (5)

B. (2), (3), (5)

C. (2), (3), (4), (6)

D. (1), (2), (5)

Câu 11: Cho cân bằng hóa học:

H2 (k) +I2 (k) ⇋ 2HI (k); ΔH > 0

Cân bằng không bị chuyển dịch khi

A. Tăng nhiệt độ của hệ

B. Giảm nống độ HI

C. Tăng nồng độ H2

D. Giảm áp suất chung của hệ.

Câu 12: Cho cân bằng hóa học:

2SO2 (k) + O2 (k) ⇋ 2SO3 (k)

Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 giảm đi. Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về cân bằng hóa học này?

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 chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.

C. Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.

D. Phản ứng thuận tỏa nhiệt, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.

Câu 13: Cho cân bằng hóa học sau trong bình kín:

2NO2 (k) ⇋ N2O4 (k)

(màu nâu đỏ) (không màu)

Biết khi hạ nhiệt độ của bình thì màu nâu đỏ nhạt dần. Phản ứng thuận có

A. ΔH > 0, phản ứng tỏa nhiệt

B. ΔH < 0, phản ứng tỏa nhiệt

C. ΔH > 0, phản ứng thu nhiệt

D. ΔH < 0, phản ứng thu nhiệt

Câu 14: Cho cân bằng hóa học:

2SO2 (k) + O2 (k) ⇋ 2SO3 (k)

Phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt. Phát biểu nào sau đây đúng?

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

Câu 15: Cho cân bằng hóa học:

N2 (k) + 3H2 ⇋ 2NH3 (k)

Phản ứng thuận là phản ứng tỏa 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

Câu 16: Cho các cân bằng hóa học sau:

2SO2 (k) + O2 (k) ⇋ 2SO3 (k)

N2 (k) + 3H2 ⇋ 2NH3 (k)

CO2 (k) + H2 (k) ⇋ CO (k) + H2O (k)

2HI (k) ⇋ H2 (k) + I2 (k)

Khi thay đổi áp suất, các cân bằng hóa học đều không bị chuyển dịch là

A. (1) và (3)

B. (2) và (4)

C. (1) và (2)

D. (3) và (4)

Câu 17: Cho chất xúc tác MnO2 vào 100 ml dung dịch H2O2, sau 60 giây thu được 3,36 ml khí O2 (đktc). Tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H2O2) trong 60 giây trên là

A. 2,5.10-4mol/(l.s)

B. 5,0.10-4mol/(l.s)

C. 1,0.10-3mol/(l.s)

D. 5,0.10-4mol/(l.s)

Câu 18: Khi bắt đầu phản ứng, nồng độ của một chất là 0,024 mol. Sau 20 giây phản ứng, nồng độ của chất đó là 0,020 mol. Hãy tính tốc độ trung bình của phản ứng này trong thời gian đã cho.

Câu 19. Nồng độ ban đầu của A2 và B2 là 0,03 mol/l. Khi phản ứng:

A2(k) + B2(k) ⇋ 2AB(k);

Khi đạt trạng thái cân bằng, nồng độ của AB là 0,04 mol/l. Hằng số cân bằng của phản ứng trên là:

A. 9        B. 16        C. 32       D. 64

Câu 20. Cho cân bằng hóa học sau:

CaCO3 (r) ⇋ CaO(r) + CO2 (k); ΔH > 0

Cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch khi:

A. Tăng áp suất       C. Liên tục đẩy CO2 ra khỏi lò

B. Tăng nhiệt độ       D. Thêm chất xúc tác

Câu 21. Trong một phản ứng thuận nghịch, ở trạng thái cân bằng thì:

A. Các phản ứng thuận và nghịch đều dừng lại

B. Nồng độ các chất trong hệ có giá trị cao nhất

C. Tốc độ của phản ứng thuận và nghịch gần bằng nhau

D. Nồng độ các chất trong hệ không thay đổi, được gọi là nồng độ cân bằng.

Câu 22. Cho phản ứng hóa học sau: 2X2 (khí) + Y2 (khí) → 2X2Y

Khi tăng nồng độ của X2 lên 2 lần đồng thời giảm nồng độ của Y2 xuống 4 lần thì tốc độ phản ứng:

A. Giảm 2 lần       B. Tăng 4 lần       C. Không đổi       D. 8 lần

Câu 23. Tốc độ phản ứng cho biết:

A. Độ biến thiên nồng độ các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian

B. Mức độ xảy ra nhanh hay chậm của phản ứng hóa học

C. Ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất đến phản ứng hóa học

D. Tổng số độ biến thiên nhanh hay chậm của phản ứng hóa học.

Hy vọng với những gì mà Cunghocvui đã chia sẻ về tốc độ xảy ra phản ứng hóa học trên đây sẽ giúp các bạn gặt hái được kết quả cao. Và đừng quên theo dõi trang web thường xuyên để cập nhật các bài học mới nhé!